多層膜系におけるFano共鳴と光機能性色素の融合による光物性と応用に関する研究

通过法诺共振和光功能染料在多层薄膜系统中融合的光学特性和应用研究

• 批准号: 21J12954
• 负责人: 本倉 健吾
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J12954/
• 关键词: Fano共鳴; フォトクロミック色素; 導波モード

本年度は、主にナノディスクアレイ―平面導波路構造における狭帯域共鳴の動的制御性に関する研究を行った。前年度に行った研究では、シリコンディスクアレイの上部にスピロピランをドープしたポリスチレン導波路を配置した構造を提案し、この構造では可視域に狭帯域共鳴が現れ、紫外光照射によってポリスチレン導波路の屈折率変化を誘起することで共鳴波長の動的制御が可能であることを示した。本年度は、屈折率センサーや動的制御性を備えたメタサーフェス応用を念頭に、この狭帯域共鳴の動的制御性に関する詳細な光学特性の解明を行った。屈折率センサーの高感度化やメタサーフェスの動的制御性の高効率化には、共鳴の線幅の低減と屈折率感度の向上が重要となる。そのための構造設計指針を明らかにするため、材料と構造パラメータが共鳴の線幅と屈折率感度に与える効果を検討した。まず、ディスクアレイ構造の材料として、可視域の損失が小さな酸化チタン（TiO2）を検討した。酸化チタンとシリコンのディスクアレイ構造が示す光学共鳴を詳細に比較したところ、酸化チタンではシリコンに比べて線幅が半分以下の共鳴が得られ、共鳴の狭帯域化に高い効果があることが分かった。構造パラメータに関しては、特に実験的な制御が容易なディスク高さに対する依存性を調査した。その結果、ディスクが薄いほど共鳴の線幅が低減し、かつ屈折率感度が向上することを見出した。また、このような光学特性の起源について、局所電場分布のディスク高さ依存性を解析することにより明らかにした。以上の研究結果は、センサーやメタサーフェスへの応用に際して低損失な材料の薄いディスク構造を用いることが有効であることを示しており、応用上の構造設計指針を与えるものと期待できる。

This year, the main purpose of this year is to conduct a study on the defensive nature of the exercise in the narrow area of the plane wave system. In the previous year, in the previous year, there was a study, a study, a proposal, a proposal. The ultraviolet light is irradiated by ultraviolet light and the refraction rate of the wave path is changed. The control system of the common wave wave motion may be affected by the ultraviolet light. For the current year, the rate of failure and the rate of failure in the current year. This year, the rate of failure and the rate of failure this year. This year, the rate of failure and the rate of failure this year. The system uses the concept of the system, the system of the system, and the optical properties of the system in a wide range of areas. The high sensitivity of the bending rate, the high sensitivity, the high sensitivity. The design of the equipment indicates that the system, the material system, the equipment, the system, the system and the system. In this paper, the material is made, but the domain is small, and the acidizing agent (TiO2) is used to make the material. The acidizing effect is different from that of the optical system. The acidizing temperature is higher than that of the optical fiber. The amplitude is less than half of the total. It is easy to make the control of the system, which is very easy to control. The results show that the amplitude is low and the sensitivity of the discount rate is higher than that of the control. The source of optical properties is sensitive, and the distribution of electric fields in local offices is highly dependent on the optical properties. The results of the above study, the results of the study, the results of the study, the

项目成果

Coupling of Planar Waveguide Modes in All-Dielectric Multilayer Structures: Monitoring the Dependence of Local Electric Fields on the Coupling Strength

全电介质多层结构中平面波导模式的耦合：监测局部电场对耦合强度的依赖性

• DOI: 10.1103/physrevapplied.16.064065
• 发表时间: 2021
• 期刊: Physical Review Applied
• 影响因子: 4.6
• 作者: Motokura Kengo;Fujii Minoru;Nesterenko Dmitry V.;Sekkat Zouheir;Hayashi Shinji
• 通讯作者: Hayashi Shinji