Letter

物理:フォノンで増強されるナノメートルスケールでの光―物質相互作用

Nature 418, 6894 doi: 10.1038/nature00899

光を照射された物体の近くには必ず光学近接場が存在する。光学近接場によって、増強ピンホール透過や単一分子分光法を可能にする増強ラマン散乱のような興味深い効果が説明される。また、高分解能(10nm未満)の光学顕微鏡像も得られる。金属ナノ構造体間のプラズモン増強近接場カップリングは、光学特性を設計し、光をナノメートルスケールで制御する新たな手法への道を開く。今回、極性誘電体の格子振動(フォノン)による赤外領域の光学近接場カップリグの著しい増強を研究した。我々は、赤外分光法と閉塞場を与える近接場顕微鏡を組み合わせて、赤外光とSiC試料との局所的相互作用を探った。フォノン共鳴は920cm-1で起こる。共鳴の前後20cm-1の範囲内で、近接場信号は200倍に増加する。共鳴点では、信号は金試料について得られた値の20倍である。我々は、フォノン増強近接場カップリングが極性試料の化学および構造組成に非常に敏感であり、半導体や鉱物のナノメートルスケール分析が可能なことを見いだした。特に、SiCは物理的、化学的に非常に安定であることから、高温、高出力作動用のナノメートルスケール光学回路の設計が可能となるだろう。

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