※研究者の所属等は受賞時点のものです
授賞課題：「透過電子顕微鏡によるダーク・プラズモン・モードの観察」
東京工業大学 大学院 理工学研究科 助教
三宮 工
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三宮 工氏の研究は、ナノ構造に特有なダーク・プラズモンモードによる光放射を電子顕微鏡観察し、ダーク・モードを介した光変換の基盤技術の確立に発展させようとする意欲的な提案です。
電波は“アンテナ”を使って電気エネルギーに変換されます。光に対してはナノスケールの金属微粒子でナノアンテナをつくることができます。ナノ粒子対に光を照射すると、ナノ粒子のブライト・プラズモンモードが共鳴し、光のエネルギーはプラズマ振動として電子のエネルギーに変換されます。一方、ダーク・プラスモンモードは、４極子や６極子、ならびに二つの双極子が対称にカップリングしたプラズマ振動です。振動が高次の対称性を持つため、普通の光を当てても励起されません。もし励起が可能になれば、光のエネルギーを遥かに狭い空間に閉じ込めることができて、エネルギー変換やエネルギーの伝達、エネルギー貯蔵(太陽電池)に飛躍的貢献をすると考えられています。
三宮氏は、ダーク・プラズモンを励起・観察する実験法を提案し、この分野のさきがけとなる研究を目的としています。収差補正電子顕微鏡で作り出される４極子や６極子などの高次対称をもつ電子波でナノ薄膜を照射することによってダーク・モードを励起し、さらに、カソードルミネッセンス法を用いてダーク・モードと共鳴する光のモードを明らかにしようとしています。本研究は、ナノホール薄膜によるプラズモン研究や電子顕微鏡の収差補正技術の研究などの研究実績にもとづいて着想されています。
三宮 工氏の研究は、透過電子顕微鏡を巧みに応用し、ダーク・プラズモン光学の基礎・基盤技術を目指す意欲的な研究であります。
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