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書籍 | ナノテク

近接場ナノフォトニクス入門
商品コード: 9784900474833

近接場ナノフォトニクス入門

販売価格(税込) 5,400 円
ポイント: 54 Pt
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大津元一、河田聡
B5判 約140頁
2000/4/25
「近接場ナノフォトニクスハンドブック」の廉価版
オプトロニクス社

概要

刊行趣旨

近接場光関連技術は原理、要素技術、システム、応用、さらに理論に至るまで日本が世界のリードを保っている数少ない例である。本書では近接場ナノフォトニクスに関する基礎から理論、要素技術までを詳しく説明している。

読者対象

近接場光に関する研究者・技術者はもとより、近接場光に関心を持つ学生および一般の方々。

著者紹介

45名の専門家による分担執筆

目次

第I部 基礎編

■歴史・原理
 1. はじめに
  1.1 概要
  1.2 近接場光学理論
  1.3 顕微鏡の開発
  1.4 近接場光学の応用
 2. 原理
  2.1 ニアフィールドとエバネッセント波
    ―波長を超える波―
  2.2 微小開口のスカラー回折理論
  2.3 Betheの微小開口による回折理論
  2.4 ニアフィールド光学顕微鏡の結像原理
■可能な応用範囲
 1. 材料工学
 2. 光エレクトロニクス
 3. バイオテクノロジー、生物学、化学
 4. 顕微鏡技術
■可能性とニーズの調査結果

第II部 理論編

■現状の理論の概要と問題点(1)
-近接場ナノフォトニクスの理論的背景
 1. はじめに
 2. 光近接場と物質系の相互作用
 3. 近接場光学顕微鏡の一般的性質
  3.1 走査プローブ顕微鏡
    としての基本的性質
 4. エバネッセント波と
   アンギュラースペクトル展開
  4.1 光の全反射とエバネッセント波
  4.2 エバネッセント波と波数スペクトル
  4.3 光近接場とアンギュラー
    スペクトル展開
  4.4 スカラー散乱場の
    アンギュラースペクトル表示
  4.5 場の局所性と波数スペクトル
 5. まとめ
■現状の理論の概要と問題点(2)
-古典電磁気学的取り扱い
 1. ファイバプローブの電磁気学
 2. ベクトル波動関数
 3. 円筒電磁波
 4. 光ファイバの電磁界モード
  4.1 導波電磁界モード
  4.2 導波電磁界モード展開
 5. ファイバプローブにおける
   導波モードの励起
 6. 問題点
■現状の理論の概要と問題点(3)
-コンピュータによる近接電磁場の計算
■現状の理論の概要と問題点(4)
-散乱問題と自己無撞着法による取り扱い
 1. はじめに
 2. 基礎方程式
 3. プロパゲーター法
 4. 近接場光学顕微鏡(NOM)
   への応用と計算例
  4.1 入射偏光依存性
  4.2 プローブのテイパー角
    及び等価的NA依存性
 5. まとめ
■現状の理論の概要と問題点(5)
-双対的Ampereの法則とNOM像
 1. はじめに
 2. 近接場の簡単な描像
  2.1 波数ベクトル非依存の描像
  2.2 双対的Ampereの法則
 3. 場の強度の表式
  3.1 遠隔場測定、
    近接場測定の場の強度
 4. NOMへの応用
  4.1 近接場とNOMの信号強度の関係
  4.2 NOMがうまくはたらく理由
 5. まとめ

第III部 要素技術編

■プローブ(1)
-概要・ファイバプローブ
 1. 概要
 2. ファイバプローブ
  2.1 高分解能用
   (小クラッド径型、ペンシル型)
  2.2 高感度用
   (二重先鋭型、軸非対称型)
  2.3 高分解能かつ
    高感度用(および紫外用)
  2.4 機能付加用
■プローブ(2)
-金属プローブなど
 1. 散乱型プローブの原理
 2. 散乱型プローブの特徴
 3. 金属プローブを用いた
   ニアフィールド光学顕微鏡
  3.1 金属プローブによる電場増強効果
  3.2 STMによる位置制御
  3.3 応用
   (生物、半導体)
 4. まとめ
■プローブ(3)
-微小球プローブなど
 1. 微小突起をプローブとしたSNOM
 2. ポリスチレンラテックス球を
   用いたプローブ部の製作
 3. プローブ部の光学的特性
  3.1 検出光の偏光状態
  3.2 試料やプローブの屈折率の影響
 4. PL球をプローブとしたSNOMの実際
■プローブ(4)
-原子間力顕微鏡
プローブとの組合せファイバープローブ等
 1. はじめに
 2. ベントタイプ光ファイバー
   プローブの作製法
 3. プローブの動作特性
 4. プローブの評価
■プローブ(5)
-マイクロファブリケーション技術を
  用いた集積化プローブ
 1. はじめに
 2. 集積化マイクロプローブ:フォトカンチレバー
 3. フォトカンチレバーによる
   近接場光学原子力同時観測装置
 4. おわりに
■プローブ(6)
-原子間力顕微鏡カンチレバーとの関連
 1. 総論
  1.1 カンチレバープローブの特色
  1.2 装着概要
 2. プローブについて
  2.1 開口プローブ
   (特性、プローブ製作法、測定例)
  2.2 散乱プローブ
   (特性、測定例)
■プローブ(7)
-機能性プローブ
 1. はじめに
 2. どのような機能を示す材料を選択するか
 3. 材料をどのようにプローブ先端に固定化するか
 4. 作成した機能性プローブの機能を
   十分な光信号として検出できるか
 5. 機能性プローブの今後の展開
■プローブ位置制御・走査技術
 1. はじめに
 2. プローブの位置制御技術
  2.1 STM制御
  2.2 エバネッセント光制御
  2.3 力制御(光検出)
   (シェアフォース制御、AFM制御)
  2.4 力制御(圧電検出)
 3. 走査技術
  3.1 ピエゾスキャナー
  3.2 フィードバック回路
■他のプローブ、走査プローブ顕微鏡
  技術との対応・関連
 1. 防振技術
 2. 圧電素子の非線形性
  (ソフトウエアによる補正、ディジタル走査による補正、
   電荷制御による補正)
 3. 慣性駆動方式による移動機構
■画像処理技術
 1. NSOMと画像処理
 2. NSOMにおける画像処理
  2.1 画像歪み補正
   (走査機構の非直線補正、傾き補正)
  2.2 濃淡画像処理
   (濃度変換、空間周波数フィルタリング)
 3. NSOMのための画像処理ソフトウェアの実際
  3.1 ImageSXMの使い方
  3.2 ImageSXMによる画像処理例
■像解釈へのアプローチマイクロ波による
  シミュレーション
 1.はじめに
 2.実験
  2.1 プリズム表面のエバネセント波の測定
  2.2 段状物体の近接場
  2.3 パラフィンプローブによる近接場の検出
 3.おわりに

第IV部 応用のための参考文献集編

■凝縮系の分光計測(1)
-半導体試料測定の基本技術と
  その応用例
■凝縮系の分光計測(2)
-ラマン分光システムの構築とそのポイント
■凝縮系の分光計測(3)
-トンネル電子ルミネッセンスによる半導体
  量子構造の実空間特性評価
■凝縮系の分光計測(4)
-量子光学と近接場
■赤外顕微分光への適用
■生体試料への適用(1)
-近接場光学顕微鏡(NOM)による
  極微小生体サンプルの観測
■生体試料への適用(2)
-近接場蛍光顕微鏡による
  アクチン細胞骨格の水溶液中観察
■生体試料への適用(3)
-生体分子における1分子イメージング・操作
■ハロゲン化銀結晶上の
  色素分布の観測
■有機材料への適用
■光記録・加工(1)
-金属プローブ
■光記録・加工(2)
-近接場光ストレージ技術
■光記録・加工(3)
-近接場露光
■有機光記録材料
■表面プラズモンとの接点(1)
-表面プラズモンを利用する
  近接場光学顕微鏡
■表面プラズモンとの接点(2)
-微小金属球を用いた近接場顕微鏡
■表面プラズモンとの接点(3)
-近接場光学顕微鏡と
  表面プラズモン顕微鏡の両立
■電子ビーム工学への応用
■力学的作用の応用(1)
-概説および誘電体
■力学的作用の応用(2)
-表面
■力学的作用の応用(3)
-原子

■索引

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