非局所理論によるナノ構造物質系の光学応答と近接場

基于非局域理论的纳米结构材料系统的光学响应和近场

• 批准号: 10135101
• 负责人: 張 紀久夫
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10135101/
• 关键词: 非局所応答理論; 共鳴SNOM; 配置共鳴効果; 操作モード; 操作モード依存性; Wispering Galleryモード; 輻射寿命幅

非局所応答理論を用いて以下の2つの問題を考察した。(1) 非共鳴基板上の共鳴物質を走査型近接場光学顕微鏡(SNOM)で観測する時の信号強度分布を計算することを想定して、非局所理論の新しいバージョンとして「非共鳴分極の効果は局所応答として光のグリーン関数に繰り込み、残る共鳴分極の有限個の自由度だけを非局所的に扱う」という実用的な枠組みを作った。これを用いて、基板上の微小共鳴物質(試料)をそれに近い共鳴準位をもつプローブ端で探るという共鳴SNOMの問題を考察した。プローブ振動数を一定に保って信号を測ると、共鳴からのずれの程度に応じて系に誘起される分極が顕著に変化し、それが信号強度像に直接反映される「配置共鳴効果」を詳しく調べた。その結果、共鳴準位の個々の性質に著しく依存した信号像が得られること、それは試料の幾何学的形状とは別のプローブ位置と振動数に依存した誘起分極のある断面像であること,また、信号強度はSNOMの操作モード(照射、反射、集光モードなど)に強く依存することが示された。(2) 誘電媒質の存在により電磁場のモード構造が変化するために生じる顕著な効果の1つとして、誘電体球の表面近傍に置かれた原子の輻射寿命を考察した。球の電磁場固有モードであるWG(whispering gallery)モードと「原子」(実際の原子だけでなく、分子や超微粒子も含む)の共鳴準位が結合して新しいモードを作る問題を、(1)と同じ理論の枠組みを用いて計算した。「原子」準位と特定の(高Q値)WGモードが近づくと両者の相互作用により生じた結合モードがはっきり現れ、それぞれのピークのシフトと輻射寿命幅は両者の間で元の値を再配分し合う形で変化する。この事情が「原子」位置、偏光、WGモードの周波数域とスペクトル幅に強く依存する様子を詳しく調べた。

The following two questions are examined in the application of non-local theory. (1)The calculation of signal intensity distribution during measurement of resonant substance on non-resonant substrate by near-field optical micromirrors (SNOM) is proposed. A new theory of non-resonant polarization is proposed."The effect of non-resonant polarization on optical polarization is discussed. The finite degree of freedom of residual resonant polarization is discussed." This paper discusses the problem of resonance SNOM in the near resonance level of the tiny resonance substance (sample) on the substrate. The number of vibrations is determined to ensure that the signal is measured, the resonance is detected, the polarization is induced, and the signal intensity image is directly reflected. The result, resonance level and its properties are dependent on the signal image obtained, the geometric shape of the specimen, the position of the specimen, the number of vibrations, the induced polarization and the cross section image. The signal intensity is strongly dependent on the operation of the SNOM (illumination, reflection, collection). (2)The radiation lifetime of atoms near the surface of an inductive sphere was investigated. The resonance level of the atom (actual atom, molecule, ultrafine particle) in the electromagnetic field of the sphere is combined with the new problem of the electromagnetic field.(1) The calculation of the resonance level of the atom in the electromagnetic field is carried out in the same way as that of the theoretical group. "Atom" level and specific (high Q value)WG value is close to the interaction between the two, the interaction between the two occurs, the interaction between the radiation lifetime amplitude and the interaction between the two occurs, the interaction between the interaction between the two occurs, the interaction between the radiation lifetime amplitude and the interaction between the two occurs, the interaction between the interaction between This event depends on the atomic position, polarization, WG, frequency domain, amplitude, and particle size.