| I.基礎編 |
| 1.概要[大津元一] 3 |
| 1.1 光工学における微小化の必要性 3 |
| 1.2 回折限界を打破する方法 8 |
| 1.3 ナノ光工学の進展 13 |
| 2.理論的基礎 15 |
| 2.1 近接場光の理論の分類[小林 潔] 15 |
| 2.1.1 局所分極と自己無撞着場 16 |
| a.光の波動方程式とグリーン(伝搬)関数 16 |
| b.相互作用する電気双極子 18 |
| c.半古典論による物質系の近接場光応答 19 |
| 2.2 電磁場理論[高橋信行] 21 |
| 2.2.1 マックスウェル方程式 21 |
| 2.2.2 等方性媒質に対する波動方動式 22 |
| 2.2.3 境界条件 24 |
| 2.2.4 ベクトル波動関数 25 |
| 2.2.5 円筒波動関数 26 |
| a.円柱外部の電磁場I 27 |
| b.円柱外部の電磁場II 27 |
| 2.2.6 平面波電磁場の円筒波展開 27 |
| a.TE波 28 |
| b.TM波 28 |
| c.円筒波電磁場の平面波展開 28 |
| 2.2.7 無限長完全導体円柱による電磁波の散乱・回折 28 |
| a.TE円筒波入射の散乱電磁場 28 |
| b.TM円筒波入射の散乱電磁場 29 |
| c.TE平面波入射の散乱電磁場 30 |
| d.TM平面波入射の散乱電磁場 32 |
| e.一般的な散乱電磁場 33 |
| 2.3 微小領域の電磁気学[堀 裕和] 34 |
| 2.3.1 微小領域の電磁気学と光学の特徴 34 |
| a.光学測定と近接場光 34 |
| b.物質の光学応答と相互作用 35 |
| c.光学計測と部分系 35 |
| 2.3.2 光と物質の結合モード 36 |
| a.平均場とミクロな電磁相互作用 36 |
| b.物質の光学応答と相互作用 37 |
| c.接近場条件と近接場近似 37 |
| d.近接場近似と磁流コイルモデル 38 |
| 2.3.3 散乱問題とアンギュラスペクトル 39 |
| a.ヘルムホルツ方程式とグリーン関数 39 |
| b.散乱場のアンギュラスペクトル展開 40 |
| c.遠視野領域での散乱場の観測 41 |
| d.近接場領域での散乱場の観測 41 |
| e.ベクトル場のアンギュラスペクトル表現 42 |
| f.プローブ顕微鏡の仕組み 43 |
| 2.3.4 多重極展開と近接場光 43 |
| a.電磁場のベクトル性とヘリシティー表現 43 |
| b.平坦誘電体境界のエバネッセント波とトリプレットモード 45 |
| 2.3.5 散乱問題と自己無撞着場 46 |
| a.グリーンダイアディックと自己無撞着場 46 |
| b.システム感受率と自己無撞着な場 47 |
| 2.4 量子論的近接場光学[小林 潔] 48 |
| 2.4.1 基本的な考え方と質量をもつ仮想光子モデル 48 |
| 2.4.2 射影演算子法 50 |
| a.射影演算子の定義 50 |
| b.射影演算子の性質 50 |
| 2.4.3 有効演算子と有効相互作用 51 |
| a.演算子Jの満たす方程式とその近似解 52 |
| b.有効相互作用演算子Veffの近似式 54 |
| 2.4.4 光と物質の相互作用:多重極ハミルトニアンとミニマル結合ハミルトニアン 54 |
| a.ミニマル結合ハミルトニアン 54 |
| b.多重極ハミルトニアン 56 |
| 2.4.5 素励起モードと電子分極 59 |
| 2.4.6 近接場光相互作用:湯川ポテンシャル 62 |
| a.ミクロとマクロの結合 62 |
| b.P空間とQ空間 63 |
| c.ナノメートル寸法の試料とプローブに働く相互作用 63 |
| d.励起子ポラリトンの有効質量近似と湯川ポテンシャル 64 |
| 2.4.7 応用例:近接場光プローブによる単一原子操作 66 |
| a.これまでの研究例 66 |
| b.具体的な系に対する湯川ポテンシャル 66 |
| c.光近接場プローブによる原子偏向 67 |
| 2.4.8 展望 69 |
| 2.5 電子・物質との相互作用[堀 裕和] 71 |
| 2.5.1 微小領域の電磁相互作用 71 |
| a.状態と相互作用の物質形状依存性 71 |
| b.観測のスケールと物質電子系のスケール 72 |
| c.環境系と注目する部分系 73 |
| d.近接場光における系の疎視化と相互作用の特徴 73 |
| 2.5.2 物質の光学応答と平均場 74 |
| a.物質系の励起とモード 74 |
| b.局所応答と非局所応答 75 |
| 2.5.3 光子と電子の近接場光相互作用 75 |
| a.分散関係と相互作用 76 |
| b.制動放射と近接場光相互作用 76 |
| c.電子系の光アシスト遷移過程 77 |
| 2.5.4 近接場光相互作用における準保存則と力学作用 78 |
| 2.5.5 近接場光の量子電気力学 79 |
| a.近接場光の量子化 79 |
| b.環境系との相互作用による放射の制御 80 |
| c.エバネッセント波を含む電磁場の第2量子化 80 |
| d.多重極子と表面との相互作用 81 |
| e.平坦誘電体境界をもつ空間における検出器モード 82 |
| f.検出器モードの第2量子化 83 |
| g.検出器モードと放射の制御 84 |
| 2.6 表面プラズモンの基礎[林 真至] 86 |
| 2.6.1 表面プラズモンとは 86 |
| 2.6.2 伝搬型の表面プラズモン 87 |
| a.自由電子金属のプラズマ振動と誘電関数 87 |
| b.表面プラズモンの分散関係 87 |
| c.全反射減衰法による表面プラズモンの励起 89 |
| d.周期構造および表面粗さによる表面プラズモンの励起 93 |
| e.薄膜の表面プラズモン 94 |
| 2.6.3 局在型の表面プラズモン 95 |
| a.球形微粒子の表面ポラリトン 95 |
| b.ミー散乱との関連性 97 |
| c.小さい球の表面モード 97 |
| 2.6.4 金属微粒子-金属表面系のギャップモード 100 |
| 2.7 近接場光の力学的作用[菅原康弘] 101 |
| 2.8 原子への力学的作用[伊藤治彦] 104 |
| 2.8.1 光ブロッホ方程式 104 |
| a.2準位系 104 |
| b.電気双極子相互作用 104 |
| c.密度行列 105 |
| d.2準位原子の光ブロッホ方程式 106 |
| e.定常解 106 |
| 2.8.2 原子に作用する力 107 |
| a.エーレンフェストの定理 107 |
| b.静止原子に作用する力 107 |
| c.双極子力ポテンシャル 108 |
| d.進行波が及ぼす力 108 |
| e.定在波が及ぼす力 109 |
| f.運動する原子に作用する力 109 |
| g.エバネッセント波が及ぼす力 109 |
| 2.8.3 光シフト 110 |
| a.ドレス原子 110 |
| b.ドレス状態 110 |
| c.2準位原子の光シフト 111 |
| 2.8.4 近接場光による原子の冷却 111 |
| a.3準位ドレス原子 111 |
| b.3準位ドレス状態 112 |
| c.3準位原子の光シフト 113 |
| d.シシュフォス冷却 113 |
| 2.9 微小領域の電子系の振舞い 114 |
| 2.9.1 ナノ光工学における電子系と電磁場のかかわり[堀 裕和] 114 |
| 2.9.2 走査型トンネル顕微鏡における発光現象[塚田 捷] 115 |
| 2.9.3 空隙領域での電子波干渉 117 |
| 2.9.4 クーロンブロッケードの物理[岩渕修一] 119 |
| a.クーロンブロッケードと単一電子トンネリング 119 |
| b.クーロンブロッケードと電磁場環境効果 121 |
| c.クーロンブロッケードの微視的理論 123 |
| d.より一般的な状況への拡張 131 |
| 2.10 原子間力の基礎[森田清三] 136 |
| 2.10.1 自然界における力 136 |
| 2.10.2 分極の効果 137 |
| 2.10.3 ファンデルワールス力 138 |
| 2.10.4 レナードージョーンズポテンシャル 139 |
| 2.10.5 固体表面の構造 139 |
| 2.10.6 マクロな相互作用:物体の大きさの影響 140 |
| 2.10.7 共有結合力1:ダングリングボンド間の原子間力 144 |
| 2.10.8 共有結合力2:ダングリングボンドと空軌道間の原子間力 147 |
| 3.要素の原理と方法 150 |
| 3.1 プローブ 150 |
| 3.1.1 プローブの原理[大津元一・斎木敏治] 150 |
| 3.1.2 各種プローブの原理 159 |
| a.微小開口付きファイバープローブ1[斎木敏治] 159 |
| b.微小開口付きファイバープローブ2[八井 崇・興梠元伸・大津元一] 166 |
| c.散乱型[河田 聡・井上康志] 180 |
| d.プラズモン共鳴型[芦野 慎] 193 |
| e.発光型[栗原一嘉] 200 |
| f.平面型[八井 崇・興梠元伸・大津元一] 206 |
| g.関連する光検出素子[上柳喜一] 209 |
| 3.1.3 プローブの位置制御の原理と効果[納谷昌之・ウマ・マヘスワリ] 217 |
| a.制御モードと画像 217 |
| b.制御の方法 221 |
| 3.1.4 原子間力顕微鏡におけるプローブと位置制御[菅原康弘] 226 |
| 3.1.5 走査型トンネル顕微鏡におけるプローブと位置制御[橋詰富博] 228 |
| a.走査型トンネル顕微鏡と走査型トンネル分光法 228 |
| b.走査型トンネル顕微鏡のプローブ:トンネル電流 230 |
| c.走査型トンネル分光法による局所電子状態密度プローブ 232 |
| d.走査型トンネル顕微鏡/分光法における空間分解能 233 |
| e.走査型トンネル顕微鏡/分光法におけるプローブ位置制御 235 |
| f.走査型トンネル顕微鏡による原子観察と原子操作 237 |
| g.走査型トンネル顕微鏡におけるその他のプローブ例 239 |
| 3.2 環境技術 242 |
| 3.2.1 防振[菅原康弘] 242 |
| 3.2.2 真空[菅原康弘] 244 |
| 3.2.3 低温[松田一成・斎木敏治] 246 |
| a.低温測定の利点 246 |
| b.冷却方法 247 |
| c.低温動作の近接場光学顕微鏡装置 248 |
| 3.3 光計測技術 252 |
| 3.3.1 複屈折,吸収,透過,反射[梅田倫弘] 252 |
| a.近接場光学顕微鏡の構成 252 |
| b.反射強度の観測 253 |
| c.複屈折分布の観測 256 |
| 3.3.2 発光分光[斎木敏治] 259 |
| a.測定モードの使い分け方 260 |
| b.近接場光学顕微鏡による発光計測の発展型 262 |
| 3.3.3 多光子過程の利用[中村 收・河田 聡] 266 |
| a.2光子励起レーザ走査型顕微鏡 266 |
| b.3次元マイクロ光造形 270 |
| 3.3.4 ラマン分光[成田貴人] 272 |
| a.ラマン分光法の概要 272 |
| b.ラマン分光法に近接場光学を利用する利点 273 |
| c.ラマン分光法に近接場光学を導入する際に特有な問題点 274 |
| d.近接場光によるラマン分光の光収支 276 |
| e.システム構築の例 277 |
| f.測定例 277 |
| 3.3.5 赤外分光[河田 聡・井上康志] 279 |
| a.プローブ 279 |
| b.赤外光源 280 |
| c.実施例 282 |
| 3.4 電子,力との融合計測 286 |
| 3.4.1 走査型トンネル顕微鏡発光計測[村下 達] 286 |
| a.走査型トンネル顕微鏡発光の特徴と発光過程 286 |
| b.装置構成 287 |
| c.計測例 289 |
| 3.4.2 原子間力による近接場光の計測[菅原康弘] 291 |
| a.探針に働く力の高感度検出の原理 292 |
| b.エバネッセント光の高分解能測定 293 |
| 4.プローブ作製技術 296 |
| 4.1 エッチング技術[物部秀二] 296 |
| 4.1.1 溶融延伸と真空蒸着 296 |
| 4.1.2 メニスカスエッチング 298 |
| 4.1.3 光ファイバの選択エッチングとファイバガラスの溶解速度 299 |
| 4.2 高効率・高分解能プローブ作製技術[八井 崇・興梠元伸・大津元一] 302 |
| 4.2.1 ドライプロセス 302 |
| a.3段テーパプローブ作製技術 302 |
| b.エッジ付きプローブ作製技術 304 |
| 4.2.2 ウェットプロセス 305 |
| a.シリコン異方性エッチング 305 |
| b.近接場光記録再生用ヘッドの作製 306 |
| 4.3 シリコン技術・マイクロマシン技術[羽根一博・小野崇人] 308 |
| 4.3.1 小型・集積化のための要素技術 308 |
| 4.3.2 マイクロマシンニングによるプローブ作製方法 310 |
| 4.4 プローブ作製技術[福澤健二] 315 |
| 4.4.1 集積型プローブ:フォトカンチレバー 316 |
| 4.4.2 フォトカンチレバーによる近接場光学/原子間力同時観測装置 320 |
| II.計測編 |
| 5.生体 327 |
| 5.1 生物試料計測の可能性[納谷昌之・ウマ・マヘスワリ] 327 |
| 5.1.1 生物試料観測における近接場光学顕微鏡の意義 328 |
| 5.1.2 観測例 328 |
| 5.1.3 生物試料観測の課題 331 |
| 5.2 細胞および染色体の表層構造・機能の画像計測[民谷栄一] 332 |
| 5.2.1 近接場光学/原子間力顕微鏡によるGFP遺伝子組替え大腸菌細胞の解析 335 |
| 5.2.2 染色体解析への応用 337 |
| 5.2.3 肥満細胞の開口放出の解析 338 |
| 5.2.4 神経細胞機能の解析 340 |
| 5.3 近接場光による細胞膜のダイナミクスと接着形成の研究[辰巳仁史] 342 |
| 5.3.1 生命科学における近接場光を用いることの重要性 342 |
| 5.3.2 近接場光による細胞内分子の観察 342 |
| 5.3.3 細胞の膜のダイナミックな位置の変化の研究 345 |
| 5.3.4 細胞の接着構造の形成の研究への応用 347 |
| 5.3.5 走査型の近接場光学顕微鏡 349 |
| 5.4 細胞骨格・細胞内での蛍光計測[飯野亮太・太田-飯野里子・楠見明弘] 350 |
| 5.4.1 走査型の近接場光学顕微鏡による生細胞アクチン骨格の蛍光観察 351 |
| 5.4.3 TIRFMによる生細胞内での1分子蛍光観察 353 |
| 6.固体 359 |
| 6.1 半導体デバイス 359 |
| 6.1.1 量子デバイス[戸田泰則・斎木敏治] 359 |
| a.量子井戸・細線構造の観察例 360 |
| b.量子ドットの観察例 362 |
| 6.1.2 バルク[斎木敏治・福田浩章] 367 |
| a.開口エバネッセント光と高屈折率媒質との相互作用 367 |
| b.横方向pn接合の光電流観察 368 |
| c.シリコンデバイスの観察 371 |
| 6.2 光導波路[戸田泰則] 374 |
| 6.2.1 測定系 374 |
| 6.2.2 測定例 375 |
| a.導波モードの測定例 375 |
| b.局所屈折率変化の測定例 377 |
| c.導波散乱の測定例 379 |
| d.位相の測定例 379 |
| e.機能性導波路の測定例 380 |
| 6.3 LSIチップ上配線[二川 清] 380 |
| 6.3.1 実験構成 381 |
| 6.3.2 空間分解能の向上 382 |
| 6.3.3 OBICの非発生と高空間分解能OBIRCHの実現 383 |
| 6.3.4 異常箇所の物理的解析結果と考察 385 |
| 6.4 フォトニック結晶[伊藤 正] 386 |
| 6.4.1 フォトニックバンド 386 |
| 6.4.2 近接場光とフォトニック結晶 388 |
| 6.4.3 微小球2次元配列結晶 389 |
| 6.4.4 面内伝搬光の分散関係の決定 390 |
| 6.4.5 微粒子間隙の変化が与える影響 393 |
| 6.4.6 近接場光学顕微鏡による透過光励起像の観察 394 |
| a.非共鳴波長における近接場透過像 394 |
| b.共鳴時における近接場透過像 396 |
| c.理論的考察 396 |
| 6.4.7 近接場光学顕微鏡による蛍光励起像の観察 397 |
| 7.有機材料 400 |
| 7.1 単一分子・エネルギー移動[斎木敏治] 400 |
| 7.1.1 単一分子検出に必要な条件 401 |
| 7.1.2 単一分子観察の具体的方法 401 |
| 7.1.3 近接場光学顕微鏡による単一分子計測技術 403 |
| 7.1.4 近接場光学顕微鏡による単一分子観察例 404 |
| 7.1.5 今後の展望 406 |
| a.高分解能化へ向けて 406 |
| b.単一分子ラマン散乱分光 407 |
| 7.2 薄膜・EL[藤平正道・郭 廣柱] 409 |
| 7.2.1 有機EL薄膜 409 |
| 7.2.2 LB膜 412 |
| 7.3 フォトクロミック材料[入江正浩] 417 |
| 7.3.1 ジアリールエテン 417 |
| 7.3.2 ペリナフトチオインジゴ 420 |
| 7.4 高分子結晶[高原 淳] 422 |
| 7.4.1 高分子固体の凝集構造 422 |
| 7.4.2 単結晶 423 |
| 7.4.3 球晶 425 |
| 7.4.4 繊維構造 427 |
| 7.5 光化学への応用[伊藤紳三郎・青木裕之] 429 |
| 7.5.1 光励起と光プロセスの観測 429 |
| 7.5.2 近接場光学顕微鏡による局所光プロセス 431 |
| a.光化学反応 431 |
| b.光物理プロセス 431 |
| 7.5.3 局所場分子情報 433 |
| a.時間分解測定による局所濃度,分子間距離の測定 433 |
| b.分光測定 434 |
| c.蛍光偏光性による異方的分子配向の測定 434 |
| d.その他 435 |
| 8.新材料と極限 437 |
| 8.1 磁性[腰原伸也・宗片比呂夫] 437 |
| 8.1.1 微小領域磁気光学,磁場検出法の最近の進展 439 |
| a.偏光測定用の近接場光学顕微鏡の開発 439 |
| b.走査型マイクロホール素子顕微鏡の開発 440 |
| 8.1.2 光-磁気-伝導複合物性開拓の現状 440 |
| 8.2 原子分光学[堀 裕和] 443 |
| 8.2.1 原子と近接場光相互作用の特徴 443 |
| a.しみ込み深さと相互作用時間 443 |
| b.エバネッセント波と原子の相互作用 445 |
| c.近接場光の力学効果と準保存測 445 |
| d.近接場光の量子電気力学効果と放射寿命の制御 446 |
| e.光共振器と原子の近接場光結合 446 |
| 8.2.2 近接場原子分光法 447 |
| a.反射分光 447 |
| b.周波数変調による近接場分光の感度向上 447 |
| c.レーザ誘起近接場蛍光分光 448 |
| d.近接場光によるレーザイオン化分光 448 |
| e.近接場ポンプープローブ分光 448 |
| f.エバネッセント波原子反射鏡 449 |
| III.加工・機能・操作編 |
| 9.微細加工技術 453 |
| 9.1 光化学気相椎積[大津元一] 453 |
| 9.2 リソグラフィー[中島邦雄] 458 |
| 9.2.1 露光方式 458 |
| a.プローブ走査方式 458 |
| b.微細マスクによる一括露光方式 459 |
| c.全反射条件を用いた方式 460 |
| d.スーパレンズ方式 461 |
| 9.2.2 実用化への課題 463 |
| a.各露光方式の課題 463 |
| b.光源およびフォトレジスト 464 |
| 9.3 アブレーション[中島邦雄] 465 |
| 9.3.1 アブレーション機構 465 |
| a.光化学的機構 465 |
| b.熱的機構 466 |
| c.弾道機構 466 |
| 9.3.2 アブレーション機構の解明例 466 |
| 9.3.3 アブレーション加工例 468 |
| 9.4 分子ファブリケーション[増原 宏・吉川裕之] 469 |
| 9.4.1 分子光物理・光化学過程 469 |
| 9.4.2 光熱的ファブリケーション 472 |
| 9.4.3 光化学的ファブリケーション 473 |
| 10.光メモリー 477 |
| 10.1 状況[大津元一] 477 |
| 10.1.1 近接場光による光メモリーの必要性 477 |
| 10.1.2 各種要素技術の課題 477 |
| 10.2 受動デバイスによる取組み[八井 崇・大津元一] 481 |
| 10.3 能動デバイスによる取組み[後藤顕也] 484 |
| 10.3.1 能動デバイスとして表面発光半導体レーザに取り組む理由 485 |
| 10.3.2 VCSELアレイの実際 486 |
| 10.3.3 VCSEL2次元アレイを用いた高効率プローブ 487 |
| 10.3.4 コンタクト光ヘッドとエバネッセント波/表面プラズモンポラリトン 488 |
| 10.3.5 超高密度/超高速データ転送速度の光ディスクシステム 489 |
| 10.3.6 PPP試作プロセスと表面プラズモン発生用金属コート/開口穿孔技術 491 |
| 10.4 非線形現象による取組み[阿刀田伸史] 492 |
| 10.4.1 スーパレンズの原理と特徴 492 |
| a.開口型スーパレンズ 493 |
| b.光散乱型スーパレンズ 493 |
| 10.4.2 スーパレンズの動作機構 495 |
| 10.4.3 課題解決に向けた取組み 495 |
| a.安定性の向上 495 |
| b.CNRの向上 496 |
| 10.4.4 今後の展望 497 |
| 11.操作技術 499 |
| 11.1 原子操作[伊藤治彦] 499 |
| 11.1.1 原子の反射 499 |
| 11.1.2 原子の誘導 499 |
| a.中空ファイバを用いた原子誘導路 499 |
| b.2段階光イオン化実験 500 |
| c.原子誘導路の応用 501 |
| 11.1.3 ファイバプローブを用いた原子の制御 501 |
| a.原子の偏向 501 |
| b.原子のトラップ 502 |
| 11.1.4 原子ファネル 502 |
| 11.2 ミー粒子操作[杉浦忠男・河田 聡] 504 |
| 11.2.1 放射圧の発生 504 |
| 11.2.2 レーザトラッピングによる粒子操作 506 |
| 11.2.3 粒子が小さい場合のトラッピング 508 |
| 11.2.4 トラップしたミー粒子による計測 510 |
| 11.3 タンパク質分子[藤原敬宏・ケン・リッチー・山下英俊・楠見明弘] 510 |
| 11.3.1 光ピンセット法の基礎 511 |
| a.光ピンセットの原理 511 |
| b.タンパク質分子に把手をつけてつかむ 512 |
| c.光ピンセットは柔らかいばね秤である 513 |
| 11.3.2 光ピンセット装置 514 |
| 11.3.3 ナノ計測技術 515 |
| 11.3.4 細胞膜研究への応用 515 |
| a.上手に標識してやれば1分子の応答がみえる 515 |
| b.光ピンセットを使って,細胞と綱引きをする 515 |
| c.膜タンパク質をプローブとして細胞膜上を2次元走査し,膜骨格の分布を可視化する 518 |
| 12.ナノ光デバイス 520 |
| 12.1 概要・原理[大津元一・小林 潔] 520 |
| 12.1.1 利用すべき現象 520 |
| 12.1.2 利用すべき材料 521 |
| 12.1.3 利用すべきデバイス作製法 521 |
| 12.1.4 必要とされる性能など 521 |
| a.ナノ光スイッチの原理と性能 521 |
| b.ナノ光スイッチの実証実験 523 |
| 12.2 ナノコヒーレントデバイス[根城 均・堀 裕和] 524 |
| 12.2.1 電磁場の存在する空間の寸法 524 |
| 12.2.2 電子の分散関係とフォトンの分散関係 524 |
| 12.2.3 分子の周辺での電磁場の検出 526 |
| 12.2.4 クーロンブロッケード 526 |
| 12.2.5 コヒーレント電子による干渉 527 |
| 12.2.6 近接した分子による位相効果 527 |
| 12.3 ポラリトン導波路デバイス[勝山俊夫] 530 |
| 12.3.1 励起子ポラリトンの性質 530 |
| 12.3.2 導波路を伝搬する励起子ポラリトン 531 |
| a.量子井戸中の励起子ポラリトン 531 |
| b.電界による位相変調 532 |
| c.共振器型導波路ポラリトン 532 |
| 12.3.3 ポラリトン変調器・スイッチ 533 |
| a.マッハーツェンダー型素子 533 |
| b.方向性結合器型素子 534 |
| c.ナノメートル寸法のスイッチ 535 |
| 12.3.4 その他の材料の励起子ポラリトンと素子応用 535 |
| a.ペロブスカイト系材料 535 |
| b.有機半導体材料 536 |
| 12.4 金属導波路[高原淳一・小林哲郎] 537 |
| 12.4.1 概要 537 |
| 12.4.2 光デバイスの微細化の限界 537 |
| 12.4.3 低次元光波 538 |
| a.光波における次元の定義と低次元光波 538 |
| b.3次元光波と低次元光波の例 538 |
| c.低次元光波伝送路 539 |
| 12.4.4 表面プラズモンポラリトン 540 |
| a.負誘電体 540 |
| b.1界面のSPP 540 |
| 12.4.5 2次元光波伝送路の性質 541 |
| a.負誘電体ギャップとフィルム 541 |
| b.ステップ型コアをもつ2次元光波伝送路 542 |
| 12.4.6 1次元光波伝送路の性質 543 |
| a.負誘電体針 543 |
| b.負誘電体孔 544 |
| c.負誘電体チューブ 545 |
| d.有損失系 547 |
| 12.4.7 応用 547 |
| a.ナノ光伝送路とナノ光デバイス 547 |
| b.実験の現状 547 |
| 12.5 光アシストデバイス[浅田雅洋] 549 |
| 12.5.1 光アシストトンネル 549 |
| 12.5.2 テラヘルツ光アシストトンネルの観測 550 |
| 12.5.3 光アシストトンネルを利用したテラヘルツ3端子素子 552 |
| 付録:数値計算ソフトの概要[河田 聡・古川祐光] 557 |
| 1.近接場における電磁場計算 557 |
| 2.相互作用を考慮した電磁場計算法の比較 557 |
| 3.さまざまなシミュレーション技術 559 |
| 3.1 有限差分時間領域法 559 |
| 3.1.1 吸収境界条件について 561 |
| 3.1.2 PML境界条件 561 |
| 3.1.3 TF/SF法 563 |
| 3.1.4 モデル化 565 |
| 3.2 双極子法 565 |
| 3.3 境界要素法 566 |
| 3.4 多重多極子法 567 |
| 索引 571 |
