IMCE

Institute for Materials Chemistry and Engineering, Kyushu University

九州大学
先導物質化学研究所

LAST UPDATE 2017/02/25

  • 研究者氏名
    Researcher Name

    山本和広 Kazuhiro YAMAMOTO
    助教 Assistant Professor
  • 所属
    Professional Affiliation

    九州大学先導物質化学研究所
    Institute for Materials Chemistry and Engineering, Kyushu University

    先端素子材料部門
    Division of Advanced Device Materials
  • 研究キーワード
    Research Keywords

    近接場光学
    表面プラズモン
    光導波路
    ナノ・マイクロ加工
    Near-field optics
    Surface plasmon
    Optical waveguide
    Nano/micro fabrication
研究テーマ
Research Subject
ナノ構造と物質による光-電子融合機能の実現
Development of integrated photonic-electronic hybrid function using nano structures and

研究の背景 Background

近年の情報処理、通信技術においては電子デバイスに対し高速性、低損失などの利点を生かした光デバイスの適用が進んでいます。しかし微細デバイスの領域では電子デバイスの配線幅が数nmに達するのに対し、通常光を伝搬する構造の大きさは光の回折限界の制限からその波長程度(μm)となるため、サイズ不整合を克服できるナノ領域への効率的なエネルギー伝送およびその制御技術が求められています。

Recently, optical devices are widely used in information and communication technology based on their fast and low-loss properties compared with electronic devices. However, the sizes of optical waveguides are limited by the diffraction limit of light (about the wavelength of light (~1μm) in contrast to the fact that the width of electronic wiring already reaches several nanometers. To overcome these size-mismatch problems, the novel technologies to transmit and control light field at nano-scale are required.

研究の目標 Outcome

回折限界以下の光電界を効率的に発生しさらにマクロな光学系へと情報を取り出すことのできるナノ光システムを構築します。その際微細加工による表面プラズモン構造やフォトニックナノ構造(ナノファイバー)などを利用することで電界の増強や局在性を高め、適切な物質探索を行うことで、光センシング機能や光情報処理の効率化、サイズ不整合を克服した新規光-電子融合デバイスの実現を目指しています。

To excite nano-scale optical field below the diffraction limit and extract the near-field information to macroscopic optics, I design and realize novel nano optical systems. Using surface plasmonic structures and photonic nanostructures including nanofiber, I enhance the electric field and locality. Furthermore, I search suitable materials for the purpose and aim to realize the effective optical sensing and information technologies and photonic-electronic hybrid devices overcoming the size-mismatch problem.

研究図Research Figure

Fig.1. Integrated nano optical fiber. SEM image of fabricated structure and microscopic liquid sensing. Fig.2. Fiber-based surface plasmon focusing structure. Strong field enhancement is realized at nanogap. Fig.3. Phase-controled planar plasomonic waveguide. Plasmonic superfocusing phenomena can be control by incident light.

文献 / Publications

Proc. of SPIE, 8632, 863228-1-863228-8 (2013), Proc. of SPIE, 8622, 86221K-1-86221K-6 (2013), Mater. Res. Soc. Symp. Proc., 1182, 1182-EE13-05 (2009), Plasmonics, 10, 165-182 (2015)