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Fabrication of Symmetry Breaking Structured Plasmonic Nanoshell and Their Optical Device Applications

Research Project

Project/Area Number 26706004
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

Allocation TypePartial Multi-year Fund
Research Field Nanomaterials chemistry
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

ZETTSU Nobuyuki  信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (10432519)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥23,920,000 (Direct Cost: ¥18,400,000、Indirect Cost: ¥5,520,000)
Fiscal Year 2016: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
Fiscal Year 2015: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
Fiscal Year 2014: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
Keywords局在表面プラズモン / センサー / 自己組織化 / ナノ粒子 / プラズマ / エッチング / マイクロ・ナノデバイス / ナノ材料 / 表面プラズモン / プラズモニクス / プラズマ加工 / 化学センサー / イオン液体
Outline of Final Research Achievements

In this study, we focused on the development of ultra-sensitive localized surface plasmon sensors based on the use of multipole plasmon modes generated in symmetry-broken structured plasminic nanoshells. By using dielectric materials as an etching mask in plasma processing of PS nanoparticle arrays, we developed a new method to fabricate a plasmonic nanoshell array with "symmetry breaking structure" that disrupted shape symmetry of spherical nanoparticles. We demonstrated designed asymmetric structures optimized from electromagnetic field calculation, leading designing light enhancement electric field profile. We realized world's highest sensitivity sensor showing dielectric constant response of 2000 nm / RIU in response to near infrared light.

Report

(4 results)
  • 2016 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2016 2014

All Presentation (5 results)

  • [Presentation] 対称性破れ構造を持つプラズモニックナノシェルの精密構造制御と光センサ応用2016

    • Author(s)
      吉嶺浩司,手嶋勝弥,是津信行
    • Organizer
      表面技術協会 第134回講演大会
    • Place of Presentation
      東北大学 川内北キャンパス(宮城県)
    • Year and Date
      2016-09-01
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] アルゴンプラズマエッチングによるPSナノ粒子アレイの三次元微細加工2016

    • Author(s)
      吉嶺浩司,手嶋勝弥,是津信行
    • Organizer
      平成28年度 日本材料科学会 学術講演大会
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所 臨海副都心センター(東京都)
    • Year and Date
      2016-06-29
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 対称性の破れ構造を持つプラズモニックナノシェルの精密構造制御と光デバイス応用2016

    • Author(s)
      吉嶺浩司, 手嶋勝弥, 是津信行
    • Organizer
      平成28年度 日本材料科学会 学術講演大会
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所(AIST)臨海副都心センター
    • Year and Date
      2016-06-29
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 対称性の破れ構造を持つプラズモニックナノシェルの精密構造制御と評価2016

    • Author(s)
      吉嶺 浩司, 内田 修平, 是津 信行, 手嶋 勝弥
    • Organizer
      第63回 応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      2016-03-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 大気圧ヘリウムプラズマを用いたポリスチレンナノ粒子アレイの精密加工とプラズモニックセンサーへの応用2014

    • Author(s)
      内田修平,是津信行,遠藤勝義,山村和也,手嶋勝弥
    • Organizer
      SP部会第11回技術交流会
    • Place of Presentation
      機械振興会館 (東京都)
    • Year and Date
      2014-12-04
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-22  

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