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局在プラズモン共鳴を用いた有機-無機ハイブリッドナノ光デバイスの作製

Publicly Offered Research

Project AreaStrong Photons-Molecules Coupling Fields for Chemical Reactions
Project/Area Number 21020013
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionNational Institute for Materials Science

Principal Investigator

瀬川 浩代  独立行政法人物質・材料研究機構, ナノスケール物質萌芽ラボ, 主任研究員 (90325697)

Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000)
Fiscal Year 2010: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywords有機-無機ハイブリッド材料 / 表面プラズモン / ナノパターン / 局在表面プラズモン / 干渉 / ナノ加工 / 有機-無機ハテブリッド材料 / 二光子吸収反応
Research Abstract

金属表面で誘起される局在表面プラズモン共鳴の増強電場を利用することによって、レジストをナノサイズでパターニングできることが報告されている。本研究では、加工性の乏しいセラミックスやガラスへこれらの技術を利用し、簡便なナノ加工方法の確立を進めている。また、加工技術を利用してナノデバイスへの応用を目指している。まずは、レジストの場合と同様にプラズモンを利用したナノ加工が可能かどうかについて調べた。さらに、プラズモンの干渉を用いると光の回折限界を超える加工も可能であることが期待されることから、その方法に関しての検討を行った。昨年度までに金のブロック間の数nmのギャップを用いて有機-無機ハイブリッド材料がその大きさに加工可能であることを示してきた。今年度は、より簡便に加工できる技術を目指し、金属表面に誘起されるプラズモンの干渉を利用することによってナノ加工を試みた。
干渉リソグラフィによるナノパターンとして、FDTD計算を用いて、アルミが有用であることを調査し、干渉が生じるようなライン&スペースパターンを電子線描画によって作製した。ゾル-ゲル法によって作製した光感応性を有する有機-無機ハイブリッド材料に密着させた後、UV光を露光した。露光後、アルコールによって現像を行った。ほとんどはスリット部で増強された光によって反応しており、アルミパターンと同様の600nm程度の周期性を有するパターンとなった。しかしながら、露光時間を最適化することによって光の波長と同程度の細かいパターンを得ることに成功した。このパターンを焼結することによってアナターゼのナノパターンを簡便に作製できることが明らかになった。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2011 2010 2009

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (13 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Nano-patterning of a TiO2-organic hybrid material using interference of surface plasmon on aluminum2011

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    • Journal Title

      J.Photochemistry Photobiology A : Chemistry

      Volume: (印刷中)

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      Volume: 93 Pages: 1634-1638

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    • Journal Title

      Natural Science 1

      Pages: 176-180

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      ハイアットリージェンシーバンクーバー
    • Year and Date
      2009-06-01
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      瀬川浩代、上野貢生、三澤弘明、矢野哲司、柴田修一
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    • Year and Date
      2009-05-13
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  • [Book] 光学用透明樹脂の高屈折率化、低複屈折率化技術2009

    • Author(s)
      瀬川浩代(分担執筆)
    • Total Pages
      10
    • Publisher
      技術情報協会
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      2009 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2018-03-28  

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