Download file (406 KB)
Download as zip (368 KB)

Collection

Citation

Description:

周期ナノ構造における放射損失がゼロの束縛状態であるBound state in the continuum（BIC）は，ナノ構造の単位砲の対称性をわずかに破ることで放射Q値が有限の値となる．このような条件は準BICとして知られ，高い放射Q値を維持しつつ自由空間からの垂直励起によってシャープな共鳴ピークが実験的に観測可能となる．一方，準BICを利用したメタサーフェスは製作誤差に起因する散乱損失の影響を受けやすく，実験的に得られるQ値は典型的にはおおよそ1,000程度であった．著者らはこの限界を突破するため，光が閉じ込められる高屈折率層に浅堀のナノ構造を形成した「低コントラスト」型のメタサーフェスを提案した．シリコン厚さ400 nmのSOIウエハを加工し，周期760 nmのペアロッドを厚さ約83 nmだけエッチングした．その結果，高次モードの強い局在効果と散乱損失の低下により，10万を越えるQ 値を実験的に観測した．このようなモードは周囲の局所的な屈折率変化に敏感であり，直径200 nmの非修飾単一ポリスチレン粒子の結合によるステップ状の共鳴波長シフトを，水中でリアルタイムに観測することにも成功した．以上の結果は，発光増強，強結合，非線形増大といった光と物質の相互作用が重要となる様々な応用に有用と考えられる．

Rights:

• In Copyright
  

Keyword: メタサーフェス, BIC, シリコン, ナノ構造, センサ, Q値

Date published: [2025年7月]

Publisher: 公益社団法人 応用物理学会(フォトニクス分科会)

Journal:

• フォトニクスニュース (ISSN: 21896496) vol. 11 issue. 1 p. 1-

Funding:

Manuscript type: Author's version (Accepted manuscript)

MDR DOI: https://doi.org/10.48505/nims.5894

First published URL: https://annex.jsap.or.jp/photonics/backnumber/11-1

Related item:

Other identifier(s):

Contact agent:

Updated at: 2025-11-12 16:30:14 +0900

Published on MDR: 2025-11-12 16:24:00 +0900