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装荷プラズモンアンテナの近接場振動を制御する

2009年5月14日 Nature Photonics 3, 5 doi: 10.1038/nphoton.2009.46

<p>光アンテナや赤外線アンテナは、ナノスケールの光検出器から高感度バイオセンサーにいたるまでさまざまな最先端応用を可能にする。これらの応用はすべて、アンテナとその「負荷」（生体分子や半導体）との光近接場相互作用に強く依存している。しかし、アンテナ装荷が近接場応答にどのように影響を及ぼすかについては、ほとんど明らかになっていない。今回我々は、散乱型近接場顕微鏡法を利用して、さまざまな大きさの金属ブリッジを漸次的に装荷した赤外線ギャップアンテナの近接場振動の時間的変化を測定した。我々の結果は、局所的な近接場の振幅と位相をアンテナ装荷によって制御できることを実験的に直接立証するものであり、数値計算とよく一致している。ナノキャパシターおよびナノインダクターとしてアンテナの負荷をモデル化することによって、負荷によって生じた近接場パターンの変化が回路理論の枠内で理解できることが示される。目的別のアンテナ装荷によって、コヒーレント制御応用、適応ナノ光学素子、メタマテリアルの分野において複雑なアンテナ構成を設計する優れた手段が得られる。</p>

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