RIES

Research Institute for Electronic Science, Hokkaido University

北海道大学
電子科学研究所

LAST UPDATE 2017/02/25

  • 研究者氏名
    Researcher Name

    笹木敬司　Keiji SASAKI
    教授　Professor

  • 所属
    Professional Affiliation

    北海道大学電子科学研究所
    Research Institute for Electronic Science, Hokkaido University

    光科学研究部門 光システム物理研究分野
    Laboratory of Photo-System Physics, Division of Photonics and Optical Science

  • 研究キーワード
    Research Keywords

    光計測制御
    ナノフォトニクス
    プラズモニクス
    光マニピュレーション
    Optical Measurement and Control
    Nano-Photonics
    Plasmonics
    Optical Manipulation
研究テーマ
Research Subject
金属ナノ構造と微小共振器を結合した高効率光反応システムの構築
Highly efficient photoreaction systems using plasmonic nanostructures and optical microcavities

研究の背景 Background

近年、光エネルギー変換システムや高機能光情報通信デバイス、バイオ光センシングシステム開発の基礎となる光と物質の相互作用の研究において、これまでの物質の構造設計や新規材料開発からのアプローチに対し、光の持つ自由度をナノ空間で自在に制御して全く新しい概念に基づく光物質応答を発現する研究が進められており、光科学・物質科学・生命科学の学際融合的な研究領域が拓かれつつあります。

In the research field of interaction between light and matter, recently, advanced techniques for control and manipulation of light in nanometer-sized space have been attracting widespread attention. Those techniques are based on novel concepts leading to unconventional photophysics, photochemistry and photobiology, and can be expected to open new fields on development of photo-energy conversion systems, functional optical communication and information devises, biosensing systems, and so on.

研究の目標 Outcome

デザインした金属ナノ構造体の局在プラズモンと微小光共振器を利用して、光をナノ空間に捕集するとともにナノスケールで光の形状を自在に制御し、分子．分子集合体の立体形状や電子波動関数とマッチングさせる光ナノシェーピングシステムを構築することにより、これまでの物理限界を超える全く新しい光と分子の相互作用の発現と新規な光プロセスシステムの構築を目指しています。

The main object of the research is to develop the photon nano-shaping system using designed metal nanostructures and optical microcavities, that enables focusing of light into nanospace and shaping of photon on nanoscale. This system can realize shape matching between photon and molecule or molecular electron wavefunction, which is applicable to novel photoreaction systems.

研究図Research Figure

Fig.1. Photon confinement with microspherical whispering gallery mode cavities and microlasers. Fig.2. Plasmonic manipulation in nanospace and potential analysis of radiation pressure. Fig.3. Nano-shaping of optical fields by multipolar plasmon mode control.

文献 / Publications

Scientific Reports 5, 8431/1-4 (2015). Applied Physics Letters 105, 011112/1-3 (2014). Physical Review A 89, 021801/1-5 (2014). Nano Letters 13, 2146-2150 (2013). Optics Express 21, 27759-27769 (2013). Scientific Reports 2, 764/1-4 (2012). Advanced Materials 24, 5243-5248 (2012)

研究者HP