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ナノの光で原子を制御する

研究報告コード R993100448
掲載日 2002年9月30日
研究者
  • 伊藤 治彦
研究者所属機関
  • 東京工業大学大学院総合理工学研究科電子機能システム専攻
研究機関
  • 東京工業大学大学院総合理工学研究科電子機能システム専攻
報告名称 ナノの光で原子を制御する
報告概要 ランダムに動き回っている気体原子を個別的,選択的に制御,操作するために,3種類の近接場光デバイスを開発し,中空ファイバーを用いた光制御原子堆積実験用の超高真空システムおよび原子ファネル実験用真空システムの主要部分を設計,製作した。近接場光は物質表面にとどまって空間には伝搬して行かない光の場であり,光線の全反射が生じる屈折率の変化する境界面や,尖らせた光ファイバーの先端近傍などに誘起することができ,その局在範囲は物質表面の局率半径程度であり,回折の影響を受けない。双極子力の周波数特性を利用して原子の運動を高精度に制御する原子トラップの技術は原子スケールで微小構造物を作ったりするのに非常に有用であり,量子力学的現象の観測や原子スケールでの結晶成長技術などに応用されることが期待される。
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研究分野
  • 量子力学一般
  • 光導波路,光ファイバ,繊維光学
  • 光デバイス
  • 原子と光子の相互作用
  • 結晶成長一般
関連発表論文 (1)H. Ito, K. Sakaki, W. Jhe, M. Ohtsu, Atom guidance using evanescent waves in small hollow optical fibers and its applications, Atom Optics, M.G. Prentiss, W.D. Phillips, eds., Proceedings of SPIE, 2995, 138-145 (1997).
(2)伊藤治彦,大津元一,原子を導く光のトンネル—エバネッセント光による原子の制御—,現代化学311,49-55(1997).
(3)H. Ito, K. Sakaki, M. Ohtsu, W. Jhe, Evanescent-light guiding of atoms through hollow optical fiber for optically controlled atomic deposition, Appl. Phys. Lett. 70, 2496-2498 (1997).
(4)M. Ohtsu, H. Ito, K. Sakaki, Guiding atoms by optical near-field and manipulation for atomic-level deposition, European Workshop on Microtechnology and Scanning Probe Microscopy (1997).
(5)H. Ito, K. Sakaki, M. Ohtsu, Evanescent light guiding in hollow optical fibers for atom deposition, Quantum Electronics and Laser Science Conference, 1997 OSA Technical Digest Series, 12, 126-127 (1997).
(6)H. Ito, K. Sakaki, W. Jhe, M. Ohtsu, Atomic funnel with evanescent light, Phys. Rev. A56, 712-718 (1997).
(7)H. Ito, K. Sakaki, W. Jhe, M. Ohtsu, Evanescent-light induced atom guidance using a hollow optical fiber with light coupled sideways, Opt. Commun. 141, 43-47 (1997).
(8)H. Ito, K. Sakaki, M. Ohtsu, Evanescent-light atom guidance in the sub-wavelength region beyond the diffraction limit Quantum Electronics and Laser Science Conference/Pacific Rim 1997, Technical Digest, 10-11 (1997).
(9)K. Sakaki, H. Ito, M. Ohtsu, Lateral light-coupling for evanescent-field guiding of cold atoms Quantum Electronics and Laser Science Conference/Pacific Rim 1997, Technical Digest, 29-30 (1997).
(10)大津元一,伊藤治彦,力学的作用の応用(3)原子,近接場ナノフォトニクスハンドブック,208-212(オプトロニクス社,1997).
(11)伊藤治彦,大津元一,光近接場を用いた原子の誘導,レーザー研究25,682-686(1997).
(12)H. Ito, K. Otake, M. Ohtsu, Near-field optical guidance and manipulation of atoms, Far- and Near-Field Optics: Physics and Information Processing, S. Jutamulia, T. Asakura, eds., Proceedings of SPIE, 3467, 250-257 (1998).
(13)H. Ito, M. Ohtsu, Near field optical atom manipulation: toward atom photonics, Near Field Nano/Atom Optics and Technology, M. Ohtsu, ed., 217-266 (Springer-Verlag, 1998).
(14)H. Ito, M. Ohtsu, Deflection and Trap of Atoms with Sharpened FibersTechnical Digest of the 5th International Conference on Near Field Optics, 268-269 (1998).
(15)H. Ito, A. Takamizawa, H. Tanioka, M. Ohtsu, Precise control of atoms with optical near fields: deflection and trap, Proceedings of SPIE, 3791, 2-9 (1999).
(16)伊藤治彦,大津元一,近接場光を用いた原子の制御,光学(1999).
(17)M. Ohtsu, K. Kobayashi, H. Ito, G. H. Lee, Nano-fabrication/atom-manipulation by optical near field and relevant quantum optical theory, Proceedings of the IEEE (2000).
研究制度
  • さきがけ研究21、「場と反応」領域/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 伊藤 治彦. ナノの光で原子を制御する. 「さきがけ研究21」研究報告会「場と反応」領域 講演要旨集(研究期間1996-1999),1999. p.27 - 35.

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