＜講演要旨＞
近接場光学の進展により、光－物質相互作用の観測と制御は、ナノスケールから原子スケールへと広がっている。特に、探針増強近接場分光は、サブナノメートルの空間に閉じ込めた近接場により単一原子・分子の光学応答へのアクセスを可能にし、「ピコオプティクス」とも呼べる新たな研究領域を切り拓きつつある[1, 2]。さらに、超短パルスレーザーと組み合わせることで、局所的な超高速ダイナミクスを実時間で追跡し、構造・電子状態との相関を探る研究も進展している[3]。このような空間・時間の両面で極限に迫る「時空間オプティクス」は、微視的な光－物質相互作用の解明と、それに基づく新たな光物性の開拓につながると期待される[4]。
こうした局在光場を用いた研究のもう一つの重要な舞台が、ファンデルワールス（vdW）物質とそのヘテロ構造である。これらの系では、電子励起や格子振動と光が結合することで、電磁場が強く閉じ込められたポラリトンを形成する[5]。さらに、異種物質の積層による分散・伝搬特性の設計に加え、光励起によるポラリトンの超高速制御も可能となっている[6]。これらの進展を基盤として、ポラリトンの分散トポロジーを光で動的に制御する「超高速トポロジカルナノフォトニクス」への展開を進めている。
本セミナーでは、探針増強近接場分光による原子・分子スケールの精密分光と、vdWヘテロ構造におけるポラリトンの観測と制御について、最近の研究成果を紹介するとともに、極限的な時空間における光－物質相互作用の理解と制御に向けた今後の展開を議論する。

＜参考文献＞
［1］S. Liu et al., “Inelastic Light Scattering in the Vicinity of a Single-Atom Quantum Point Contact in a Plasmonic Picocavity,” ACS Nano 17, 10172–10180 (2023).
［2］A. Shiotari et al., “Picocavity-Enhanced Raman Spectroscopy of Physisorbed H2 and D2 Molecules,” Physical Review Letters 134, 206901 (2025).
［3］S. Liu et al., “Nanoscale coherent phonon spectroscopy,” Science Advances 8, eabq5682 (2022).
[4] T. Kumagai, K. Miwa, B. Cirera, “Point-Contact Tip-Enhanced Raman Spectroscopy: Picoscale Light–Matter Interactions within Plasmonic Cavities,” Nano Letters 25, 15449–15459 (2025).
［5］D. N. Basov, M. M. Fogler, and F. J. García de Abajo, “Polaritons in van der Waals materials,” Science 354, aag1992 (2016).
［6］K. Kamada et al., “Ultrafast Nano-imaging and Optical Control of Hyperbolic Phonon Polaritons at hBN/WS2 Heterojunctions,” Nano Letters 26, 10446–10454 (2026).