金属ギャップ間のホットサイトを利用したプラズモニック非線形光学効果

利用金属间隙之间的热位点的等离子体非线性光学效应

• 批准号: 20043024
• 负责人: 岡本 敏弘
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20043024/
• 关键词: 局在表面プラズモン; 金属ギャップ; 非線形光学効果; 第二高調波; 光カー効果; KTP; GaAs; 金

金属ダイマーのナノギャップで生じる局在表面プラズモン(LSP)励起による電界増強効果を利用し、その周辺に配置した2次や3次非線形光学材料によって生じる第二高調波(SH波)や光カー効果の低入力パワー動作を実験的に証明するために次のことを行った。1. 非線形光学効果を有する光一分子強結合反応場の作製本特定領域研究内の微細加工グループの協力のもと、2次非線形光学材料のKTP基板、3次非線形光学材料のGaAs基板上に、金ダイマーをEBリソグラフィ技術で作製した。FE-SEM観察により、1辺80nm〜200nmの金ブロックのギャップ幅が5nm程度であることを確認した。また、顕微分光光学系を用いて1個の金ダイマーからの散乱光スペクトルを観測し、サイズの違いに応じたプラズモン共鳴スペクトルとなることを確認した。2. 非線形光学特性の実験評価波長900nmのチタンサファイアレーザ光(パルス幅100fs, 繰返し周波数82MHz)を入射光とし、暗視野顕微分光光学系を用いて、KTP基板上の金ダイマー1個で生じたSH波を観測した。SH波強度の金ダイマーの有無による違い、偏光依存性、サイズ依存性から、金ギャップ近傍のKTP内で励起されたLSPによる強い光電界によってSH波が生じたものと考えられる。しかし、基板と金の接触力を高めるために用いられている厚さ数nmのクロム層の存在により、金ダイマーのギャップとKTP基板との距離が離れてしまうことや、クロム層での光吸収があることが原因で、KTP基板内での光電界増強度が十分高められない問題があることが分かった。

Metal ダ イ マ ー の ナ ノ ギ ャ ッ プ で raw じ る bureau in surface プ ラ ズ モ ン (LSP) wound up に よ る electricity industry raised strong working fruit を use し, そ の weeks 辺 に configuration し た や twice three nonlinear optical material に よ っ て raw じ る second high-profile wave (SH wave) や light カ ー unseen low fruit の パ into force ワ ー action を be 験 に prove す る た め に times の こ と を line っ た . 1. Nonlinear optical unseen fruit を have す る anti の 応 field for light one molecule strong combination system within this field of research の microfabrication グ ル ー プ の together の も と, two nonlinear optical material の KTP substrate, three nonlinear optical material の GaAs substrate に, gold ダ イ マ ー を EB リ ソ グ ラ フ ィ technology で system し た. FE - SEM 観 examine に よ 辺 り, 1 80 nm to 200 nm の gold ブ ロ ッ ク の ギ ャ ッ プ が picture 5 nm level で あ る こ と を confirm し た. ま た, 顕 differential light department を い て 1 の gold ダ イ マ ー か ら の scattered light ス ペ ク ト ル を 観 し, サ イ ズ の violations い に 応 じ た プ ラ ズ モ ン resonance ス ペ ク ト ル と な る こ と を confirm し た. 2. Nonlinear optical properties の be 験 review 価 wavelength of 900 nm の チ タ ン サ フ ァ イ ア レ ー ザ light (パ ル ス 100 fs, Qiao return し frequency of 82 MHZ) を incident light と し, dark field 顕 を department of differential naked with い て, KTP substrate の gold ダ イ マ ー born 1 で じ た SH wave を 観 measuring し た. SH wave intensity の gold ダ イ マ ー の presence of に よ る) い, polarization dependence, サ イ ズ dependency か ら, gold ギ ャ ッ プ nearly alongside の inside KTP で wound up さ れ た LSP に よ る strong い photoelectric industry に よ っ て SH wave が raw じ た も の と exam え ら れ る. し か し, substrate と gold の high contact force を め る た め に with い ら れ て い る さ several nm thick の ク ロ ム に の exist よ り, gold ダ イ マ ー の ギ ャ ッ プ と KTP substrate と が の distance from れ て し ま う こ と や, ク ロ ム layer で の light absorption 収 が あ る こ と で が reasons, KTP substrate で の photoelectric industry rights strength が very high め ら れ な い problem が あ Youdaoplaceholder0 る とが points とが った.

项目成果

Nonlinear Optical Response of a CdS-Coated Ag Particle

• DOI: 10.1143/apex.1.062003
• 发表时间: 2008-05
• 期刊: Applied Physics Express
• 影响因子: 2.3
• 作者: T. Okamoto;H. Koizumi;M. Haraguchi;M. Fukui;A. Otomo

金属ダイマーの電場増強効果を用いた非線形光学効果

利用金属二聚体的电场增强效应的非线性光学效应

• 发表时间: 2009
• 作者: 岡本敏弘;他
• 通讯作者: 他