sin 2θ 比例 変 い 。 ，+θ, -θ 配置 い Cave 符
転 ， ，右 優勢 電場 発生 い 意味 い
。 ，入射直線偏 偏 面 調整 ， 構 合わ
系全体 対称性 ， 構 近傍 電場 学特性
制御 示 い 。
定 方 ，g値 Cave 間 比例関係 あ 行研究 予測 い ，
6.7(e) 結果 ， 予測 Cave い値 示 時 大 g値 示
，Cave 大 い値 示 時 g 値 示 。 う g値 振 舞い 明 ，FDTD計算結果 章 研究 用い 計測 交差
偏 射 計測 効果 入 。通常 射 計測 ，
検出 偏 択 い ， 照射 構 全領域 応答 検出
。 方，交差偏 射 計測 場合， 構 い 入射偏 電
場Einc 垂直 交差偏 電場Ecross 発生 部 領域 応答 検出
。 6.8(a-d) ，金 長方形格子構 周辺 計算 規格
交差電場強 E r =Ecross r Einc 空間 示 。 E r 付
構 全体 均Caveweighted= dS C r E r S2
計算 ， Caveweighted 値 θ = +15° い 正 大 い ，θ = +45°
近 減少 ， 符 転 いう状況 観測
6.8(e) 。 結果 ，実験的 得 g値 θ依 性 性的 。
6.8: (a-d)金 長方形格子構 2 直線偏 (θ = 0° (a), +15° (b),
+30° (c), +45° (d)) 共鳴励起 時 規格 交差電場強 E$(r) 空間
。(e) 交差電場強 E$(r) 付 構 全体 均Caveweighted θ依 性。
， 構 近傍 子 検出感 間
， 行研究 予測 通 比例関係 あ 示唆 。 計算結 果 ， 金 長方形格子構 用い 大 g値 実測
性的 説明 。
第 章
まとめと社会的意義
まとめ
定 研究 い ， 筆者 金 長方形 用い ，高い感 測 簡便性 兼 備え 物質検出手法 開発 いう研究仮説
立 。 研究 目的 実験 検証 。
定 筆者 ，巨視的 完全 CD 金 長方
形 い 局所的 あ ，CD あ 実験的 示 第 章 。次 ，金 長方形 直線偏 励起 場合 い ， 局所的 電場 発生 実験的 示 第 章 。 後 ， 金 長方形 直線偏 手 組 合わ ， 電場 掌性 能動的 制御 ， 子 高感 検出 実験的 示 第 章 。 う ，筆者 自 立 研究仮説 実験 検証 成 。 定 以 ，各章 述 。
定 第 章 ，所属研究室 開発 ， 筆者 改良 え CD
ン 装置 用い ，対称性 高い 長方形金 構 体 強い局所
CD 実測 。作製 金 長方形 ， 販 CD 散計 用い 巨視的
偏 測 ，作製 金 長方形試料 CD 観測
わ ，局所的 型的 子 CD 桁程 強いCD 実験的 観測 。FDTD法 用い 電磁場 解析 ，局所的 CD 発現
物質 幾何構 必須 ， 物質 相互作用 時
形成 電磁場 又 非対称性 要 あ 明
。
定 第 章 ，筆者 独自 開発 偏 解析 ン 手法 用い ， 金 長方形 び 近傍 電場 偏 状態 可視 。
結果，入射 構 体共 い わ ，局所的
偏 電場 発生 実験的 示 。
入射 直線偏 向 回転 ， 電場 空間 制
御 成 。実験結果 計算結果 比較 ， 電場 発生 入射 電場 ン誘起電場 相関係 要 あ 明
。 ， 電場 発生 ン 共鳴励起 質的
あ 意味 い 。
定 第 章 ，直線偏 金 長方形格子構 組 合わ 幾何構
形成 ，長方形近傍 電場 掌性 制御
実証 。長方形 創 電場 用い 超 子 検出 試
，従来 手法 3桁程 高感 検出 成
。 金属 構 体 高感 物質検出
手法 創出 点 ， 手法 革新的 あ 。 定
社会的意義
定 研究 筆者 開発 金 長方形 直線偏 用
い 子 高感 検出 手法 ，原理的 構 基 2
直線偏 子， 源， 検出器 あ 実施 ，測 簡 便 あ ，測 学系 簡単 あ 。従 ， 手法 物質検 出装置 型 自動 可能 。 医療処置等 必要 場
迅 簡便 生体 子 析 拓 あ 。近 ，世界的 社 会 高齢 問題視 中，日常的 生体計測 注目 集
，筆者 開発 手法 要 役割 担う 期 。
定 ， 研究成果 成果 ， 掌性 操作 新
い手法 基礎 確立 置 。 型例 あ
偏 ，既 3D 用い い ， 子 ン ュ
情報担体 や次世代 省電力 あ ン
効 ン注入源 応用 期 い 。 研究 ， 筆者 確立 空間 掌性 制御 手法 応用 ， 記 関連
型 集積 貢献 期 。 う 研究成果
，様々 研究 波及効果 及 あ 。
付録 A
キ 媒質中 波動方程式 導出
Maxwell方程式(2.3b) 磁場 対 構成方程式(2.14b) 用い
∇×E = -∂B
∂t = -�0�∂H
∂t -iκ c
∂E
∂t (A.1)
，従
∇×∇×E = -�0�∂∇×H
∂t -iκ c
∂∇×E
∂t = -�0�∂2D
∂t2 -iκ c
∂∇×E
∂t (A.2)
。 ，Maxwell方程式(2.3d) 用い い 。 電場 対 構成方
程式(2.14a) 用い ，式(A.2)
∇×∇×E = - n2 c2
∂2E
∂t2 +�0�iκ c
∂2H
∂t2 -iκ c
∂∇×E
∂t (A.3)
書 。 ，
∂2H
∂t2 = 1
�0�
∂
∂t
∂B
∂t -iκ c
∂E
∂t = 1
�0�
∂
∂t -∂∇×E
∂t -iκ c
∂E
∂t (A.4)
用い 終的
∇×∇×E = - n2- κ2 c2
∂2E
∂t2 -2iκ c
∂∇×E
∂t (A.5)
得 。
付録 B
偏光変調法 おける検出信号 導出
Jones法 用い CD測 偏 解析過程 偏 状態 変 調 ，
検出器 用い 検出 強 Idet 計算 。
定 以 ，計算 用い Jones行列 示 。
PEM 1 0
0 eiδ (B.1a)
透過軸 x軸
+45º傾い 偏 子
1 2
1 1
1 1 (B.1b)
透過軸 x軸
-45º傾い 偏 子
1 2
1 -1
-1 1 (B.1c)
偏 基底 標 回転 θ
e-iθ 0
0 eiθ (B.1d)
直線偏 基底 偏 基底 変換
1 2
1 i
1 -i (B.1e)
偏 基底
直線偏 基底 変換
1 2
1 1
-i i (B.1f)
B.1 等方性キ 媒質 CD, CB 効果
定 3.4 学系 い ，LD LB 示 い等方性 媒質試料 透過 偏 状態P
P = 1 2
1 1
-i i
EL 0 0 ER
1 2
1 i 1 -i
1 0
0 eiδ 1
2 1 1 1 1
1
0 (B.2a)
P = 1 2
EL 1-ieiδ +ER 1+ieiδ
iEL 1-ieiδ -iER 1+ieiδ = a+
a- (B.2b)
。式(B.2a) 各行列 右 入射 ，透過軸 x軸 +45º傾い 偏 子，
PEM，直線偏 基底 偏 基底 変換，試料 相互作用 CD，CB ，
偏 基底 直線偏 基底 変換， 意味 。通常 CD測 ，偏 状 態P 検出器 検出 。 状況 模擬 ，偏 状態
P 透過軸 x軸 ψ傾い 偏 子 通 検出 ， 検出強 変数
ψ い 積 いう操作 。積 後 検出強 Idet
Idet = 1
2π dψ cosψ sinψ P '
2π
0
(B.3a)
Idet = a+ '+ a- '
2 (B.3b)
Idet ∝ IL+IR + IL-IR sinδ (B.3c)
。
B.2 異方性キ 媒質 CD, CB, LD, LB 効果
定 3.4 学系 い ，x軸 θ傾い 向 異方軸 あ 異方性 媒質試料 透過 偏 状態P
P = 1 2
1 1
-i i
EL 0 0 ER
1 2
1 i 1 -i
E∥ 0
0 E⊥
cosθ sinθ -sinθ cosθ
1 0
0 eiδ 1
2 1 1 1 1
1 2
1 1
(B.4a)
P = 1 2
EL+ER i EL-ER - i EL-ER EL+ER
E∥ cosθ+eiδsinθ
E⊥ -sinθ+eiδcosθ = b+
b- (B.4b)
。式(B.4a) 各行列 右 入射 ，透過軸 x軸 +45º傾い 偏 子，PEM， 標 回転，試料 相互作用 LD，LB ，直線偏 基底 偏 基底 変換，試料 相互作用 CD，CB ， 偏 基底 直線偏 基底 変換， 意味 。式(B.3a) 用い 計算 検出強 Idet
Idet = b+ '+b- '
2 (B.5a)
Idet ∝ IL+IR I∥+I⊥ + I∥-I⊥ sin 2θcosδ
- IL-IR 2Im E∥* E⊥ cos 2θcosδ+2Re E∥* E⊥ sinδ (B.5b)
。