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プラズモンアンテナ型センサを用いた超高分解能固液界面その場解析手法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 23656470
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 材料加工・処理
研究機関早稲田大学

研究代表者

本間 敬之  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80238823)

研究分担者 柳沢 雅広  早稲田大学, 付置研究所, 教授 (20421224)
齋藤 美紀子  早稲田大学, 付置研究所, 准教授 (80386739)
研究協力者 國本 雅宏  早稲田大学, 付置研究所, 助教 (60619237)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2011年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード固液界面 / 表面増強ラマン散乱 / めっきプロセス / プラズモニクス / 密度汎関数法 / 埋もれた界面 / 分子吸着 / 触媒反応 / 触媒 / 共焦点ラマン顕微鏡
研究概要

Au,Ag,Cuなどの金属からなる同心円溝構造のセンサおよびナノ粒子を光透過基板に形成させたセンサを試作し、表面増強ラマン散乱スペクトルによる固液界面の分子構造を計測可能な系を開発した。実証例としてヒドラジンと次亜リン酸分子の固液界面における吸着挙動を明らかにした。さらにAuめっき添加剤ヤヌスグリーンB(JGB)の吸着状態を解析し、電界印加による分解反応の観察に成功した。またハードディスク表面のサブnm厚のダイヤモンドライクカーボン(DLC)膜と液体潤滑剤の膜厚方向の分子構造変化の測定を行い、窒素添加DLC膜表面近傍の潤滑油分子の界面吸着構造を0.1nmの深さ分解能で測定することに成功した。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (36件) (うち招待講演 6件) 備考 (1件) 産業財産権 (6件)

  • [雑誌論文] Raman and DFT Study of the Reaction of Hydrazine and Hypophosphite on a Cu Surface in the Electroless Deposition Process2013

    • 著者名/発表者名
      B. Jiang, S. Wodarz, M. Kunimoto, M. Yanagisawa, T. Homma
    • 雑誌名

      Electrochemistry

      巻: 81(9) ページ: 674-677

    • NAID

      10031186283

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Thiourea on Oxidation of Hypophosphite Ions on Ni Surface Investigated by Raman Spectroscopy and DFT Calculation2013

    • 著者名/発表者名
      B. Jiang, M. Kunimoto, M. Yanagisawa, T. Homma
    • 雑誌名

      J. Electrochem. Soc

      巻: 160(9)

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of hydrazine on a Cu surface with nanoscale resolution using surface enhanced Raman spectroscopy2013

    • 著者名/発表者名
      B. Jiang, T. Ouchi, N. Shimano, A. Otomo, M. Kunimoto, M. Yanagisawa, T. Homma
    • 雑誌名

      Electrochim. Acta

      巻: 100 ページ: 317-320

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Raman and DFT Study of the Reaction of Hydrazine and Hypophosphite on a Cu Surface in the Electroless Deposition Process2013

    • 著者名/発表者名
      B. Jiang, S. Wodarz, M. Kunimoto, M. Yanagisawa, T. Homma
    • 雑誌名

      Electrochemistry

      巻: 81 号: 9 ページ: 674-677

    • DOI

      10.5796/electrochemistry.81.674

    • NAID

      10031186283

    • ISSN
      1344-3542, 2186-2451
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Thiourea on Oxidation of Hypophosphite Ions on Ni Surface Investigated by Raman Spectroscopy and DFT Calculation2013

    • 著者名/発表者名
      B. Jiang, M. Kunimoto, M. Yanagisawa, T. Homma
    • 雑誌名

      J. Electrochem. Soc.

      巻: 160 号: 9 ページ: D366-D371

    • DOI

      10.1149/2.073309jes

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] プラズモンアンテナ型分子センサによる極微量有機ガスの検出2012

    • 著者名/発表者名
      柳沢雅広
    • 雑誌名

      クリーンテクノロジー

      巻: 6 ページ: 42-47

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CoNiP Electroless Deposition Process for Fabricating Ferromagnetic Nanodot Arrays2011

    • 著者名/発表者名
      T.Ouchi, N.Shimano, T.Homma
    • 雑誌名

      Electrochim.Acta

      巻: 56 号: 26 ページ: 9575-9580

    • DOI

      10.1016/j.electacta.2011.04.085

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Theoretical and in situ SERS analysis on the electroless deposition processes for fabrication of functional nanostructures2013

    • 著者名/発表者名
      T. Homma, M. Kunimoto, M. Yanagisawa
    • 学会等名
      ICSE2013 (International Conference on Surface Engineering)
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      2013-11-19
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Electrochemical Fabrication of Magnetic Nanostructures -analysis, control, and design of deposition processes-2013

    • 著者名/発表者名
      T . Homma, S. Wodarz, B. Jiang, M. Kunimoto, M. Yanagisawa
    • 学会等名
      224th Meeting of The Electrochemical society
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2013-10-29
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effect of Organic Additives On Electrochemical Reduction Assessment Using SERS Analysis2013

    • 著者名/発表者名
      M. Saito
    • 学会等名
      224th Meeting of The Electrochemical society
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2013-10-29
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Novel Plasmonic SERS Sensor and Its Application to Chemical Analysis for Solid/Solid Interfaces2013

    • 著者名/発表者名
      M. Yanagisawa
    • 学会等名
      224th Meeting of The Electrochemical society
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2013-10-28
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] プラズモンセンサを用いた極薄 DLC 膜と潤滑剤分子の相互作用の解析2013

    • 著者名/発表者名
      柳沢雅広, 齋藤美紀子, 本間敬之
    • 学会等名
      トライボロジー会議2013秋
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2013-10-25
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 顕微ラマン分光法によるスルーホール内部における添加剤の挙動の観察2013

    • 著者名/発表者名
      加藤 晃, 柳沢雅広, 本間敬之
    • 学会等名
      表面技術協会第125回講演大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2013-09-25
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] プラズモンセンサを用いた極薄潤滑膜の化学構造解析2013

    • 著者名/発表者名
      柳沢雅広, 齋藤美紀子, 本間敬之
    • 学会等名
      トライボロジー会議2013春
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-05-21
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] プラズモンアンテナセンサーを駆使した超高分解能固液界面in-situ Raman 分光計測技術2013

    • 著者名/発表者名
      柳沢雅広
    • 学会等名
      第64回マテリアルズ・テーラリング研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-04-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] イオン液体中からのSi電析薄膜の析出過程および形成状態の解析2013

    • 著者名/発表者名
      露木康博,石橋瑶子,秋吉貴裕,コマディナ・ジェイソン,福中康博,本間敬之
    • 学会等名
      電気化学会第80回講演大会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズモン共鳴を利用した有機分子センサ2012

    • 著者名/発表者名
      柳沢雅広
    • 学会等名
      光産業技術振興協会「多元技術融合光プロセス研究会」
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-12-07
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 磁気ディスク界面の測定技術 : プラズモンセンサの応用~サブナノメートルへの挑戦~2012

    • 著者名/発表者名
      柳沢雅広, 齋藤美紀子, 本間敬之
    • 学会等名
      電気情報通信学会 磁気記録・情報ストレージ研究会(MR)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-11-16
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Raman and DFT Study of Reductant Adsorption on Metal Surfaces in Electroless Deposition Process2012

    • 著者名/発表者名
      B. Jiang, M. Kunimoto, M. Yanagisawa, T. Homma
    • 学会等名
      PRiME 2012 (222nd Meeting of The Electrochemical Society)
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2012-10-09
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] プラズモンセンサによる膜表面・界面の超高分解能化学構造計測2012

    • 著者名/発表者名
      柳沢雅広, 齋藤美紀子, 本間敬之
    • 学会等名
      トライボロジー会議2012秋
    • 発表場所
      北海道
    • 年月日
      2012-09-18
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] プラズモンセンサを用いた極薄カーボン膜の原子レベル深さプロファイル観察2012

    • 著者名/発表者名
      柳沢雅広, 齋藤美紀子, 本間敬之
    • 学会等名
      トライボロジー会議2012春
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-05-15
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 二種還元剤を用いた無電解析出反応系のSERS 法による解析2012

    • 著者名/発表者名
      ヴォダルツジギー, 嶋野直史, 大友彬, 國本雅宏, 柳沢雅広, 本間敬之
    • 学会等名
      電気化学会第79回大会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2012-03-29
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Cu 表面におけるヒドラジンの酸化反応に対する次亜リン酸の影響の理論的解析2012

    • 著者名/発表者名
      大友彬, 嶋野直史, 國本雅宏, 中井浩巳, 本間敬之
    • 学会等名
      表面技術協会第125回講演大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-03-14
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] プラズモンセンサを用いた極薄カーボン膜の原子レベル深さプロファイル観察2012

    • 著者名/発表者名
      柳沢雅広,齋藤美紀子,本間敬之
    • 学会等名
      日本トライボロジー学会トライボロジー会議東京2012-5
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Electrochemical Fabrication of Magnetic Nanodot Arrays - analysis and design of deposition processes2012

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Homma, Atsushi Takami, Masahiro Kunimoto
    • 学会等名
      12th International Fischer Symposium
    • 発表場所
      Lubeck, Germany
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] プラズモンセンサによる膜表面・界面の超高分解能化学構造計測2012

    • 著者名/発表者名
      柳沢雅広,齋藤美紀子,本間敬之
    • 学会等名
      日本トライボロジー学会トライボロジー会議室蘭2012-9
    • 発表場所
      室蘭
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Raman and DFT study of Reductant Adsorption on Metal Surfaces in Electroless Deposition Process2012

    • 著者名/発表者名
      Bin Jiang, Masahiro Kunimoto, Masahiro Yanagisawa, Takayuki Homma
    • 学会等名
      222nd Meeting of The Electrochemical Society
    • 発表場所
      Honolulu, HI, USA
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズモンセンサを用いた磁気ディスク表面・界面の超高精度計測・解析技術2012

    • 著者名/発表者名
      柳沢雅広,齋藤美紀子,本間敬之
    • 学会等名
      トライボロジー学会ファイル記憶研究会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 二種還元剤を用いた無電解析出反応系のSERS法による解析2012

    • 著者名/発表者名
      ヴォダルツ ジギー,嶋野直史,大友 彬,國本雅宏,柳沢雅広,本間敬之
    • 学会等名
      電気化学会第79回大会
    • 発表場所
      浜松
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Observation of reductants on copper surface in electroless deposition process with nano-scale resolution using surface enhanced raman spectroscopy2011

    • 著者名/発表者名
      B. Jiang, N. Shimano, T. Ouchi, M. Yanagisawa, T. Homma
    • 学会等名
      International Symposium on Renewable Energy & Materials Tailoring (REMT2011)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2011-09-11
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] プラズモンセンサによる極薄DLC膜の解析2011

    • 著者名/発表者名
      柳沢雅広,齋藤美紀子,本間敬之
    • 学会等名
      トライボロジー会議東京2011-5
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズモンセンサによる磁気ディスク表面の分子構造解析2011

    • 著者名/発表者名
      柳沢雅広,齋藤美紀子,本間敬之
    • 学会等名
      日本機械学会2011年度年次大会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] High Coercivity Magnetic Thin Films Deposited from Simplified Electroless Bath System2011

    • 著者名/発表者名
      T. Homma, T. Ouchi, N. Shimano
    • 学会等名
      International Society of Electrochemistry (ISE, 62nd Annual Meeting)(招待講演)
    • 発表場所
      新潟
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Electrochemical Fabrication of Functional Micro/Nano Structures2011

    • 著者名/発表者名
      T. Homma, J. Komadina, M. Kunimoto, Y. Fukunaka
    • 学会等名
      International Symposium on Renewable Energy & Materials Tailoring (REMT2011)
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Observation of reductants on copper surface in electroless deposition process with nano-scale resolution2011

    • 著者名/発表者名
      B.Jiang, N. Shimano, T. Ouchi, M. Yanagisawa, T. Homma
    • 学会等名
      International Symposium on Renewable Energy & Materials Tailoring (REMT2011)
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Application of plasmon sensors to hard disk media or magnetic heads for structural analysis of ultra-thin overcoats or lubricant films2011

    • 著者名/発表者名
      M.Yanagisawa, M.Saito, and T.Homma
    • 学会等名
      International Tribology Conference Hiroshima
    • 発表場所
      広島
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズモンアンテナ型分子センサを用いたサブナノスケール表面・界面の構造解析2011

    • 著者名/発表者名
      柳沢雅広,齋藤美紀子,本間敬之
    • 学会等名
      表面技術協会表協エレクトロニクス部会合同研究会(招待講演)
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズモンセンサを用いた極薄潤滑膜の化学構造解析

    • 著者名/発表者名
      柳沢雅広,齋藤美紀子,本間敬之
    • 学会等名
      トライボロジー会議2013春
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 顕微ラマン分光法によるスルーホール内部における添加剤の挙動の観察

    • 著者名/発表者名
      加藤 晃,柳沢雅広,本間敬之
    • 学会等名
      表面技術協会第125回公演大会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] プラズモンセサを用いた極薄 DLC膜と潤滑剤分子の相互作用の解析

    • 著者名/発表者名
      柳沢雅広,齋藤美紀子,本間敬之
    • 学会等名
      トライボロジー会議2013秋
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Electrochemical Fabrication of Magnetic Nanostructures - analysis, control, and design of deposition processes

    • 著者名/発表者名
      T.Homma, S. Wodarz, B. Jiang, M. Kunimoto, M. Yanagisawa
    • 学会等名
      224th Meeting of the Electrochemical Society
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Novel Plasmonic SERS Sensor and Its application to Chemical Analysis for Solid/Solid Interfaces

    • 著者名/発表者名
      M.Yanagisawa, M.Saito, T.Homma
    • 学会等名
      224th Meeting of the Electrochemical Society
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Theoretical and in situ SERS analysis on the electroless deposition processes for fabrication of functional nanostructures

    • 著者名/発表者名
      T. Homma, M. Kunimoto, M. Yanagisawa
    • 学会等名
      ICSE2013 (1st International Conference on Surface Engineering)
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考]

    • URL

      http://www.waseda-applchem.jp/en/faculty/homma.html

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [産業財産権] 光学デバイスおよび分析装置2013

    • 発明者名
      本間敬之, 柳沢雅広, 斎藤美紀子, 三田正弘
    • 権利者名
      早稲田大学, 協同インターナショナル
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2013-11-28
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [産業財産権] 光学デバイスおよび分析装置2013

    • 発明者名
      本間敬之, 柳沢雅広, 斎藤美紀子, 三田正弘
    • 権利者名
      早稲田大学, 協同インターナショナル
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2013-11-28
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [産業財産権] 光学デバイスおよび分析装置2013

    • 発明者名
      本間敬之、柳沢雅広、斎藤美紀子、三田正弘
    • 権利者名
      早稲田大学,協同インターナショナル
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-246726
    • 出願年月日
      2013-11-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] 光学デバイスおよび分析装置2013

    • 発明者名
      本間敬之、柳沢雅広、斎藤美紀子、三田正弘
    • 権利者名
      早稲田大学,協同インターナショナル
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-246727
    • 出願年月日
      2013-11-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] めっき装置およびこれを用いたセンサ装置2013

    • 発明者名
      本間敬之、柳沢雅広、斎藤美紀子、山本智之、山本渡、小岩仁子
    • 権利者名
      早稲田大学、山本鍍金試験器
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-169504
    • 出願年月日
      2013-08-19
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] 光学デバイスおよび分析装置2012

    • 発明者名
      本間敬之, 柳沢雅広, 斎藤美紀子
    • 権利者名
      早稲田大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2012-12-28
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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