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フォトニクス応用のためのプラズモニクス技術の開発

用于光子学应用的等离子体技术的开发

基本信息

批准号：
04F04756
负责人：
福井萬壽夫
金额：
$ 1.54万
依托单位：
The University of Tokushima
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

理論:数値計算法の一種である有限差分時間領域法により,a)金属薄膜上のナノメートル幅のギャップに沿って伝搬するギャッププラズモンが存在すること,b)金属ナノエッジに沿って伝搬するエッジプラズモンについて,エッジに曲率がある場合の曲率が与える影響を明らかにした,c)金属対向ナノエッジに沿って,結合型エッジプラズモンが存在することを明らかにした.その結果,これらの金属ナノ構造に沿って伝搬する1次元プラズモンを利用する事で,可視光に対して数ミクロンから数十ミクロンの伝搬距離を持つ真のナノ光導波路を実現できること,曲がり部分の構造を工夫する事で急激な曲がりであってもほぼ損失なしに伝搬できること,を明らかにした.また,負の誘電率と負の透磁率を持つすなわち負の屈折率を持つ曲がりのない光導波路構造に沿って伝搬する光波の特性を解明するための数値計算手法を確立した.実験:ガラス基板上に金や銀の蒸着膜を作製した後,集束イオンビーム加工装置による微細加工を用いて,金属ナノエッジ,金属対向ナノエッジ,ナノギャップ構造を作製する技術を確立した.また,光学実験により,数値計算によりその存在が予測されていた1次元プラズモンが励起できることを実証し,真空での波長632.8nmの光に対する伝搬距離が数ミクロンから10ミクロン程度のナノ光導波路として動作する事を確認した.この結果は,波長が長くなると金属による光の損失は低下するので,1.5ミクロンの通信波長帯域の光を用いると100ミクロン程度の伝搬距離を持つナノ光導波路を実現できることを意味する.これらの成果を論文(3件),国際会議(4件),国内学会にて発表した.また,関連した事項である金属微粒子に存在する局在プラズモンの特性と応用について図書1冊(分担執筆)にて発表した.

Theory: A finite difference time domain method for numerical value calculation,a) the existence of the curvature and the influence of the curvature on the metal thin film,b) the existence of the curvature and the influence of the curvature on the metal thin film,c) the existence of the metal thin film. As a result, the metal structure along the first dimension of the transfer, the use of visible light for the number of tens of thousands of transfer distance to maintain the true use of optical waveguide to achieve this, part of the structure of the time, the rapid excitation of the loss of the transfer, the next bright. The calculation method of the numerical value of the negative permittivity and the negative permeability is established. After the evaporation of gold and silver on the substrate, the technology for manufacturing fine machining of metal, metal and silver structure was established. In addition, the existence of the optical system, the numerical value calculation, the prediction, the excitation, the vacuum wavelength of 632.8 nm light, the transmission distance, the numerical value calculation, the optical waveguide and the operation are confirmed. As a result, the optical loss in the longer wavelength band is lower than that in the longer wavelength band, and the optical transmission distance in the longer wavelength band is lower than that in the longer wavelength band. Papers (3), international conferences (4), and presentations by domestic societies. The existence of metal particles in the relevant matters and the characteristics of metal particles are discussed in the book 1 (shared writing).

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Gap modes of one-dimensional photonic crystal surface waves.

DOI：
10.1364/ao.44.004398
发表时间：
2005-07
期刊：
Applied optics
影响因子：
1.9
作者：
D. Pile
通讯作者：
D. Pile

A nano-scale Fabry-Perot interferometer using channel plasmons-polaritons in triangular metallic grooves

在三角形金属凹槽中使用通道等离子体激元的纳米级法布里-珀罗干涉仪

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Applied Physics Letters (accepted)
影响因子：
0
作者：
Vakarelski;I.U.;McNamee;C.E.;Higashitani;K.;D.F.Pile;D.F.P.Pile;D.F.P.Pile;D.F.P.Pile
通讯作者：
D.F.P.Pile

New plasmonic sub-wavelength waveguides : next to zero losses at sharp bends

新型等离激元亚波长波导：急弯处的损耗接近于零