• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

単一分子検出感度を有する近接場ラマンプローブの開発とナノ分析イメージングへの応用

Research Project

Project/Area Number 13J00730
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied optics/Quantum optical engineering
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

馬越 貴之  大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords近接場光学顕微鏡 / プラズモニクス / ラマン分光 / ナノリソグラフィ / 光還元法
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、単一分子の検出感度を有する近接場ラマン顕微鏡の開発を目指し、高いシグナル増強度と空間分解能を有する近接場金属探針の作製を目的としている。また、その汎用性を高めるため、高増強度・高分解能な金属探針の作製再現性の向上も試みた。増強度及び空間分解能を向上するには、可視光域でプラズモン共鳴波長を有し、かつ先鋭な金属構造を探針先端に作製することが有効である。当該年度の研究成果は以下の通りである。
1.ナノリソグラフィによる精彩な銀ナノトライアングルの作製
昨年度より提案していた、ナノリソグラフィによる銀ナノトライアングル作製法の精度を向上し、より精彩な銀ナノトライアングルを様々なサイズで作製することに成功した。作製した銀ナノトライアングルの光学特性は、シミュレーション結果と誤差のない値を示し、作製手法の精密さを示した。測定したい試料に合わせて、三角形形状を制御し所望の光学特性を実現することにも成功し、高いラマン増強度を達成した。試料に合わせ、常に高ラマン増強度を得られるということは、近接場ラマン顕微鏡の汎用性を一気に飛躍される成果である。
2. 光還元法による簡易な銀ナノロッドの作製
金属探針作製を簡易にすることも、近接場ラマン顕微鏡の汎用性向上に重要である。高い増強度・分解能を有し、かつ平易な金属探針作製法として、光還元法による銀ナノロッド作製を試みた。硝酸銀水溶液中にシリコン探針を浸し、光を照射することによって銀を析出させた。マイケルセカーカ不安定化という結晶成長メカニズムを利用し、複数の銀ナノロッドを容易に作製することに成功した。銀ナノロッドの先鋭な構造によって高い増強度と分解能を得られる。本手法は量産性にも優れており、近接場ラマン研究を大きく加速させることと期待する。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2016 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (15 results) Remarks (2 results) Funded Workshop (2 results)

  • [Journal Article] Highly efficient plasmonic tip design for plasmon nanofocusing in near-field optical microscopy2016

    • Author(s)
      T. Umakoshi, Y. Saito, and P. Verma
    • Journal Title

      Nanoscale

      Volume: 8 Issue: 10 Pages: 5634-5640

    • DOI

      10.1039/c5nr08548a

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A new technique for fabrication of better metallic nanotips for nanoimaging through tip-enhanced Raman spectroscopy2013

    • Author(s)
      Takayuki Umakoshi, Taka-aki Yano, Yuika Saito and Prabhat Verma.
    • Journal Title

      Proceedings of SPIE

      Volume: 8815 Pages: 88150O-88150O

    • DOI

      10.1117/12.2024760

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Facile fabrication of silver nano-triangle at the tip apex to control the plasmon resonance2015

    • Author(s)
      A. Kuno, T. Umakoshi, L. Y. Chau, Y. Saito, and P. Verma
    • Organizer
      Asian CORE Student Meeting 2015
    • Place of Presentation
      大阪大学、フォトニクスセンター(大阪府吹田市)
    • Year and Date
      2015-12-08
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Plasmon focusing for broadband nano-light-source2015

    • Author(s)
      M. Tanaka, T. Umakoshi, Y. Saito and P. Verma
    • Organizer
      Asian CORE Student Meeting 2015
    • Place of Presentation
      大阪大学、フォトニクスセンター(大阪府吹田市)
    • Year and Date
      2015-12-08
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Pyramidal tip with metallic thin layer system for near-field microscopy using plasmon nanofocusing2015

    • Author(s)
      T. Umakoshi, Y. Saito, and P. Verma
    • Organizer
      5th International Conference on Tip-enhanced Raman Spectroscopy
    • Place of Presentation
      大阪大学、中之島センター(大阪府大阪市北区)
    • Year and Date
      2015-10-29
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Fabrication of silver nano-triangle at the tip apex for plasmon resonance control2015

    • Author(s)
      A. Kuno, T. Umakoshi, Y. Saito, and P. Verma
    • Organizer
      5th International Conference on Tip-enhanced Raman Spectroscopy
    • Place of Presentation
      大阪大学、中之島センター(大阪府大阪市北区)
    • Year and Date
      2015-10-29
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Broadband nano-light-source at tip apex via plasmon nanofocusing2015

    • Author(s)
      M. Tanaka, T. Umakoshi, Y. Saito, and P. Verma
    • Organizer
      5th International Conference on Tip-enhanced Raman Spectroscopy
    • Place of Presentation
      大阪大学、中之島センター(大阪府大阪市北区)
    • Year and Date
      2015-10-29
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Tip design and fabrication for improved enhancement in TERS2015

    • Author(s)
      T. Umakoshi, I. Maouli, Y. Saito, and P. Verma
    • Organizer
      2nd International Conference on Enhanced Spectroscopy
    • Place of Presentation
      イタリア、メッシーナ、Palazzo della Cultura
    • Year and Date
      2015-10-12
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Near-field imaging via plasmon focusing for background-suppression2015

    • Author(s)
      T. Umakoshi, Y. Saito, and P. Verma
    • Organizer
      The 10th Asia-Pacific Conference on Near-field Optics
    • Place of Presentation
      函館市国際水産・海洋総合研究センター(北海道函館市)
    • Year and Date
      2015-07-07
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Plasmon focusing for background-free near-field microscopy2014

    • Author(s)
      Takayuki Umakoshi, Yuika Saito, and Prabhat Verma
    • Organizer
      Japan-Singapore International Workshop on Nanophotonics, Plasmonics and Metamaterials
    • Place of Presentation
      Nanyang Technological University, Singapore
    • Year and Date
      2014-12-11 – 2014-12-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] プラズモンフォーカシングによる光学ナノイメージング2014

    • Author(s)
      馬越貴之、斎藤結花、プラブハット バルマ
    • Organizer
      第75回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Optical nano-imaging via plasmon focusing on metallic tip2014

    • Author(s)
      Takayuki Umakoshi, Yuika Saito, and Prabhat Verma
    • Organizer
      International OSA Network of Students Asia 5 Hokkaido
    • Place of Presentation
      クラーク会館、北海道大学
    • Year and Date
      2014-09-15 – 2014-09-16
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Optimization of plasmonic tip structure for background-free nano imaging2014

    • Author(s)
      Takayuki Umakoshi, Yuika Saito, and Prabhat Verma
    • Organizer
      The 13th International Conference on Near-field Optics, Nanophotonics and Related techniques
    • Place of Presentation
      Snowbird Mountain Resort, Salt Lake City, USA
    • Year and Date
      2014-08-31 – 2014-09-04
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] A new technique for fabrication of better metallic nanotips for tip-enhanced Raman spectroscopy2013

    • Author(s)
      Takayuki Umakoshi, Taka-aki Yano, Yuika Saito and Prabhat Verma
    • Organizer
      2nd Asia Student Photonics Conference 2013
    • Place of Presentation
      大阪大学、フォトニクスセンター
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] A new technique for fabrication of better metallic nanotips for nanoima ging through tip-enhanced Raman spectroscopy2013

    • Author(s)
      Takayuki Umakoshi, Taka-aki Yano, Yuika Saito and Prabhat Verma
    • Organizer
      SPIE Optics + Photonics
    • Place of Presentation
      アメリカ合衆国、サンディエゴ、コンベンションセンター
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Photochemical fabrication of plasmonics tips for high signal enhancement2013

    • Author(s)
      Takayuki Umakoshi, Taka-aki Yano, Yuika Saito and Prabhat Verma
    • Organizer
      UV-DUV Plasmonics and Nanophotonics Workshop
    • Place of Presentation
      大阪大学、銀杏会館
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Photochemical fabrication of metallic nano-tips for tip-enhanced Raman spec troscopy2013

    • Author(s)
      Takayuki Umakoshi, Taka-aki Yano, Yuika Saito and Prabhat Verma
    • Organizer
      平成25年度日本分光学会年次講演会
    • Place of Presentation
      大阪大学、基礎工学部国際棟Σホール
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] バルマ研ホームページ

    • URL

      http://naspec.ap.eng.osaka-u.ac.jp

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://naspec.ap.eng.osaka-u.ac.jp

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Funded Workshop] 2nd International Conference on Enhanced Spectroscopy2015

    • Place of Presentation
      イタリア、メッシーナ、Palazzo della Cultura
    • Year and Date
      2015-10-12
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Funded Workshop] The 10th Asia-Pacific Conference on Near-field Optics2015

    • Place of Presentation
      函館市国際水産・海洋総合研究センター
    • Year and Date
      2015-07-07
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi