도쿄농공대학의 연구그룹은 전자 디바이스에 널리 사용되고 있는 반도체 재료인 「실리콘」의 표면에 고강도의 펨토초 레이저 펄스를 조사함으로써, 전자의 집단 진동 현상～표면 플라즈몬 포라트린～ 발생하는 것을 세계에서 처음으로 관측했다.
표면 플라즈몬 포라 트린 (이후 SPP라고 함)은 금속에 빛을 조사함으로써 자유 전자가 집단 진동하여 일어나는 잘 알려진 현상.주위에 강력한 전계를 발생시킬 수 있기 때문에, 고감도 광검출기나 고효율 태양전지 등 다양한 응용에 이용되고 있다.
한편, 자유전자를 갖지 않는 절연체나 반도체에서는 SPP는 발생할 수 없다고 여겨져 왔다. 1980년대에 「고강도의 레이저광을 조사하면 고체 표면이 금속화되어 SPP를 발생할 수 있는 조건이 있다」라고 하는 이론이 주창되고 있었지만, 실증에는 이르지 않았다.
이번 연구 그룹은 실리콘제의 회절 격자에 펨토초 레이저 펄스(1펨토초 이상 1피코초 미만의 사이에만 존재하는 레이저광)를 조사하는 실험을 실시하여 실리콘과 대기의 경계면에서 SPP의 발생 을 처음 잡았다.이 현상을 이용하면, 레이저광을 조사하는 것만으로 다양한 고체 표면에 SPP를 발생시킬 수 있고, 전자의 주위에 발생하는 강력한 전장에 의해 고체 표면을 직접 깎아낼 수 있다.종래의 레이저광을 사용한 가공 기술은 마이크로미터 사이즈가 최소한계였지만, 본 성과에 의해 지금까지 없는 레이저 「나노」가공 기술의 실현을 기대할 수 있다고 한다.
