フォトン操作機能研究チーム
Innovative Photon Manipulation Research Team

チームリーダー

田中 拓男Takuo Tanaka

博士(工学)

田中 拓男

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t-tanaka [at] riken.jp

光量子工学研究センター
フォトン操作機能研究チーム

〒351-0198 埼玉県和光市広沢2番1号
研究交流棟5階

TEL: 048-467-9341
FAX: 048-467-9441

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研究概要

当チームでは、サブ波長スケールの極微細構造と光波との相互作用やそこから生み出される光学現象や光機能を研究し、さらにそれらを、フォトンを思いのままに創成・操作する技術として深化させます。そして、その新しい光科学技術を用いて、ナノメートルスケールの極微細の構造を有する立体構造物を自由に作りだす光加工技術や、分子を1つずつ検出・同定できる超高感度な光センシング技術などの実現へと展開します。図はその一例で、図(a)は、サブ波長サイズのアルミニウム構造からなる光吸収体でつくった理研のロゴの電子顕微鏡写真です。この構造は、光の波長と比較して遙かに薄い構造にもかかわらず、そのサイズや形で決まる特定の波長の光を選択的にほぼ完全に吸収します。この構造に白色光を照射して観察したのが図(b)で、高い精度で原図の色を再現できています。構造のサイズを変化させれば、可視光全体をカバーする様々な色を発色させることができます(図(c))。

研究分野

工学、 総合領域、 総合理工

キーワード

メタマテリアル、プラズモニクス、ナノフォトニクス、近接場光学、応用光学

研究テーマ

  1. 3次元メタマテリアルや完全吸収メタマテリアルなど、メタマテリアルの設計と加工技術の開発
  2. メタマテリアルを用いた新規な赤外分光法の創成と高感度な分子の定性・定量分析法及び単一分子分析デバイスの開発
  3. チューナブルメタマテリアルに向けた新規な材料開発
  4. 可視光及びTHz波周波数における先端増強分光システム開発
アルミニウム製メタマテリアル光吸収体を用いたフルカラー発色構造

サブ波長アルミニウム構造によるメタマテリアル光吸収体を用いた「色」

主要論文

  1. Balois, M. V., Hayazawa, N., Yasuda, S., Ikeda, K., Yang, B., Kazuma, E., Yakota, Y., Kim, Y., and Tanaka, T.: "Visualization of subnanometric local phonon modes in a plasmonic nanocavity via tip-enhanced Raman spectroscopy in ambient", NPJ 2D Mater. Appl. 3, 38 (2019).
  2. Su , D.-S., Tsai, D. P., Yen, T.-J., and Tanaka, T.: "Ultrasensitive and Selective Gas Sensor Based on a Channel Plasmonic Structure with an Enormous Hot-spot Region", ACS Sensors 4, 2900-2907 (2019).
  3. Le, H.-H.-T., and Tanaka, T.: “Plasmonics Nanofluidics Hydrid Metamaterial: An Ultra-Sensitive Platform for Infrared Absorption Spectroscopy and Quantitative Measurement of Molecules”, ACS Nano 11, 9780-9788 (2017).
  4. Mudachathi, R. and Tanaka, T.: “Up Scalable Full Colour Plasmonic Pixels with Controllable Hue, Brightness and Saturation”, Sci. Rep. 7, 1199 (2017).
  5. Chen, C.-C., Ishikawa, A., Tang, Y.-H., Shiao, M.-H., Tsai, D. P., and Tanaka, T.: “Uniaxial-isotropic Metamaterials by Three-dimensional Split-Ring Resonators”, Adv. Opt. Mater. 3, 44-48 (2015).

主要メンバー

田中 拓男Takuo Tanakaチームリーダー
早澤 紀彦Norihiko Hayazawa専任研究員
BALOIS Maria VanessaMaria Vanessa Balois基礎科学特別研究員
RANJAN BikasBikas Ranjan特別研究員
橋谷田 俊Shun Hashiyada基礎科学特別研究員
CHU Cheng-HungCheng-Hung Chu特別研究員
武安 伸幸Nobuyuki Takeyasu客員研究員
矢野 隆章Taka-aki Yano客員研究員
森竹 勇斗Yuto Moritake客員研究員
研究パートタイマー募集(W20206)
テラヘルツ光源研究チーム
研究員または特別研究員募集(W20195)
テラヘルツ光源研究チーム
テクニカルスタッフ募集(W20191)
生細胞超解像イメージング研究チーム
パートタイマー募集(W20115)
生命光学技術研究チーム
研究室主宰者(無期雇用職)募集(M21W08)
特別研究員または研究員募集(W20092)
先端レーザー加工研究チーム
特別研究員または研究員募集(W20044)
アト秒科学研究チーム
テクニカルスタッフ募集(W20031)
光量子制御技術開発チーム
テクニカルスタッフⅠ募集(W19247)
光量子制御技術開発チーム
研究員または特別研究員募集(W19246)
光量子制御技術開発チーム
研究員または特別研究員募集(W19152)
フォトン操作機能研究チーム
特別研究員または研究員募集 (W19023)
画像情報処理研究チーム