研究紹介ナノオニオンの表面プラズモン共鳴と
磁気光学効果の増大

ONIONONION SHELL


◎ナノオニオンの光学的・磁気光学的性質

玉ねぎのような多層構造を持ったナノメートルサイズの磁性超微粒子、すなわち磁性ナノオニオンは、微細な多層構造にもとづく顕著な磁気的、光学的挙動を示すので最近着目を集めています。当研究室の阿部正紀教授は、玉ねぎ構造微粒子（一般化された楕円形状をもつ）に関する電磁ポテンシャル問題をquasi-static近似で解き、ナノオニオンを母体中に分散させた結合媒体の光学的性質と磁気光学効果（ファラデー効果、カー効果など）を与える（有効誘電率テンソルの）理論式とMaxwell-Garnett平均場近似法によって導き出しました。そしてFe/Auナノオニオン分散媒体では、Auのプラズマ共鳴によって磁気光学効果の特異な分散関係が現れることを計算機シミュレーションで示しました。

同様の分散関係はAu/Feのナノ多層膜でも観測されています。この興味深い現象を解明するため、現在、ナノ構造の各境界層で励起される表面プラズモン共鳴に関する研究を行っています。

◎ナノオニオンの作製法

現在、当研究室では、Au／シリカ／フェライトなどのナノオニオン・マイクロオニオンの作製に関する研究を行っています。

参考文献

  1. Masanori Abe and Takeshi Suwa: Magneto-optical enhancement by surface plasmon resonance in magnetic “nano-onions” with multicore-shell structures, J. Appl. Phys. 97, 10M514 (2005).
  2. Masanori Abe and Takeshi Suwa: Surface plasma resonance and magneto-enhancement in composites containing multicore-shell structured nanoparticles, APS, Phys. Rev. B 70, 23, 235103-1-15 (2004).
  3. M. Abe and J. Kuroda: Magneto-optical effects calculated for granular composites with magnetized nano-onions dispersed in matrixes; J. Appl. Phys., 91, 10, 7305-7307 (2002).

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