導体マイクロキャビティによる近赤外エバネッセント波の波長制御に関する研究

2つの物体間におけるふく射によるエネルギー輸送量は距離を波長以下に近づけると急激に増大する.このときふく射輸送のスペクトル特性(波長特性)は,物体間距離が十分に大きいときのスペクトル特性と大きく異なる.このとき近接した物体間のふく射輸送スペクトルを,表面に微細構造を施すことによって,制御することを目的とした.まず物体表面近傍の電磁場に関する基礎的な知見を得るため,光ファイバーを先鋭化させたプローブを加熱された物体表面に近づけて散乱光を検出することを試みた.散乱光の強度がプローブを表面に近づけるにしたがって急激に増大することが確認された.しかし,その光強度が微弱なためスペクトル特性を得るには至っていない.一方,2つの物体間のエネルギー輸送のスペクトル特性を,それぞれの物体表面の電磁場強度から求めることは容易ではない.そのため近接した物体間のふく射輸送スペクトルを予測する電磁場解析が行われた.独自に開発した電磁場解析は,2つの平滑面間のふく射輸送という既知の現象を定量的に表現できるモデルであることが確認された.既存の計算手法は平滑面や球という比較的単純な系しか取り扱うことができないのに対し,本手法は電磁場を直接解くため,複雑な形状の表面に対してもふく射輸送特性を評価できるという利点がある.この電磁場解析を用いて周期構造をもつ表面間のふく射輸送スペクトルを求めると,平滑面間の輸送スペクトルに対して特定の周波数帯でのふく射輸送の促進が示唆された.

2つの物体間におけるふく射によるエネルギー輸送量は距離を波長以下に近づけると急激に増大する.このときふく射輸送のスペクトル特性(波長特性)は,物体間距離が十分に大きいときのスペクトル特性と大きく異なる.このとき近接した物体間のふく射輸送スペクトルを,表面に微細構造を施すことによって,制御することを目的とした.まず物体表面近傍の電磁場に関する基礎的な知見を得るため,光ファイバーを先鋭化させたプローブを加熱された物体表面に近づけて散乱光を検出することを試みた.散乱光の強度がプローブを表面に近づけるにしたがって急激に増大することが確認された.しかし,その光強度が微弱なためスペクトル特性を得るには至っていない.一方,2つの物体間のエネルギー輸送のスペクトル特性を,それぞれの物体表面の電磁場強度から求めることは容易ではない.そのため近接した物体間のふく射輸送スペクトルを予測する電磁場解析が行われた.独自に開発した電磁場解析は,2つの平滑面間のふく射輸送という既知の現象を定量的に表現できるモデルであることが確認された.既存の計算手法は平滑面や球という比較的単純な系しか取り扱うことができないのに対し,本手法は電磁場を直接解くため,複雑な形状の表面に対してもふく射輸送特性を評価できるという利点がある.この電磁場解析を用いて周期構造をもつ表面間のふく射輸送スペクトルを求めると,平滑面間の輸送スペクトルに対して特定の周波数帯でのふく射輸送の促進が示唆された.