ナノ粒子による近接場の局在と増強に関する研究

今年度は、微粒子(フォトニックドット)に局在するフォトンモードを介した共鳴トンネリング現象の解明を試みた。さらに、粗い金属表面上の表面プラズモンに付随する近接場を、ファイバープローブにより直接観測し、近接場の局在状態と表面粗さの関係について調べた。1.フォトニックドットを介した共鳴フォトントンネリングフォトニックドットとしては誘電体微小球(Polystylene Sphere)を使用した。プリズムから全反射の条件で光を入射し、プリズム底面からEvanescent波を発生し、光のトンネルプロセスをi)Evanescent場によるWhispering Gallery Modes(WGM)の励起、及びii)WGMに付随する近接場のプリズムによるデカップリング、に分けて実験した。いずれの段階においても、WGM励起に対応する共鳴ピークが明確に観測された。2.粗い金属表面上での表面プラズモン励起種々の粗さを持つ銀表面を作製し、ATR法により表面プラズモンを励起した。さらに、表面プラズモン励起の条件化で、先端を尖鋭化した光ファイバーでEvanescent波の減衰距離を測定した。その結果、粗い表面上では、プラズモン励起の入射角度を変化させても、減衰距離がほぼ一定になることが見いだされた。

今年度は、微粒子(フォトニックドット)に局在するフォトンモードを介した共鳴トンネリング現象の解明を試みた。さらに、粗い金属表面上の表面プラズモンに付随する近接場を、ファイバープローブにより直接観測し、近接場の局在状態と表面粗さの関係について調べた。1.フォトニックドットを介した共鳴フォトントンネリングフォトニックドットとしては誘電体微小球(Polystylene Sphere)を使用した。プリズムから全反射の条件で光を入射し、プリズム底面からEvanescent波を発生し、光のトンネルプロセスをi)Evanescent場によるWhispering Gallery Modes(WGM)の励起、及びii)WGMに付随する近接場のプリズムによるデカップリング、に分けて実験した。いずれの段階においても、WGM励起に対応する共鳴ピークが明確に観測された。2.粗い金属表面上での表面プラズモン励起種々の粗さを持つ銀表面を作製し、ATR法により表面プラズモンを励起した。さらに、表面プラズモン励起の条件化で、先端を尖鋭化した光ファイバーでEvanescent波の減衰距離を測定した。その結果、粗い表面上では、プラズモン励起の入射角度を変化させても、減衰距離がほぼ一定になることが見いだされた。