プラズモニクスの基礎と光デバイス・センサーへの応用

プラズモニクスとは、金属界面で光と電子を結合させることにより、斬新・ユニークな光物性・光機能性を創り出す技術です。それによってナノの世界での光の制御・利用を可能にし、様々な新しい光技術をもたらすものとして注目を集めています。例えばセンサー応用においては、高感度化に加えて、超小型化、軽量化、高速化、高集積化を実現することによって、高度情報化社会を支える基盤技術になることが期待されます。また新規光デバイス応用においては、近い将来に蛍光灯に代わり得る高効率固体発光素子や、世界のエネルギー問題に貢献しうる高効率・超薄膜太陽電池への応用が進められています。 　本セミナーでは、プラズモニクスの基本原理から最新の各種応用研究例まで、シミュレーション動画を交えてわかりやすく解説します。多くの可能性を秘めたプラズモニクスを、本セミナーによって少しでも多くの方々に知っていただき、様々な分野の発展に役立てていただければと願っています。

1. フォトニクスの基礎
   1. 光技術・光デバイスの現状と問題
   2. 幾何光学と波動光学 (電磁光学)
   3. 光をどこまで絞れるか – 回折限界 -
   4. 光の回折限界を超える近接場光学
   5. ナノフォトニクス
2. 伝搬型表面プラズモンポラリトン (SPP)
   1. 誘電体と金属の光学応答
   2. 表面プラズモンと表面プラズモンポラリトン
   3. バルクプラズモンと表面プラズモン
   4. 伝搬型表面プラズモンポラリトンの分散
   5. SPPの伝搬距離としみ込み深さ
3. 局在型表面プラズモン (LSP)
   1. 伝搬型SPPと局在型表面プラズモン (LSP)
   2. 金属ナノ微粒子のサイズによる共鳴変化
   3. 銀ナノ微粒子アレイ構造の共鳴スペクトル
   4. 量子プラズモニクス 極微小金属ナノ微粒子
   5. 金属微粒子2次元ナノシート構造の利用
4. 新しい光学応用 – プラズモニクス -
   1. プラズモニクスの定義と命名
   2. プラズモン導波路
   3. 表面プラズモンの長距離伝搬モード
   4. プラズモニック・バンドギャップ
   5. 透過光の異常増強
   6. プラズモニクスの未来応用
5. 高感度センサーへの応用
   1. 表面プラズモン共鳴 (SPR) 分光
   2. SPRイメージング
   3. 表面増強ラマン分光 (SERS)
   4. チップエンハンス近接場ラマン顕微鏡
   5. 2次元ナノシートを用いた高感度イメージング
   6. ダークモード、ファノ共鳴の利用
   7. 非線形プラズモニクスによるセンシング
6. 高効率発光素子への応用
   1. 固体発光素子の発展と問題
   2. 青色LED材料のさらなる高効率化
   3. 高効率発光のメカニズムとSP結合の寄与
   4. 発光増強の温度依存性と内部量子効率
   5. SPPの発生・光取り出しのシミュレーション
   6. 電流注入によるプラズモニックLEDの開発
   7. 有機ELの高効率化への応用
   8. シリコンナノフォトニクスへの応用
7. 高効率太陽電池への応用
   1. プラズモニック太陽電池の原理と報告例
   2. ペロブスカイト型太陽電池への応用
   3. プラズモン誘起電荷分離
   4. プラズモニクスの光触媒応用
   5. ブロードバンド・プラズモニクス
8. その他のプラズモニクス応用
   1. グラフェン・プラズモニクス
   2. メタマテリアルとテラヘルツへの応用
   3. プラズモンレーザー
   4. 表面プラズモンのダイナミクス観測
   5. プラズモニクスの将来展望 – 近い将来・未来応用 -