2008 Fiscal Year Annual Research Report
規則ポーラス構造によるナノ・マイクロ空間の形成と光電場制御
| Project Area | Strong Photons-Molecules Coupling Fields for Chemical Reactions |
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19049013
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
益田 秀樹 Tokyo Metropolitan University, 都市環境科学研究科, 教授 (90190363)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近藤 敏彰 首都大学東京, 財団法人神奈川科学技術アカデミー, 研究員 (20513716)
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| Keywords | 自己組織化 / 光物性 / マイクロ・ナノデバイス / フォトニック結晶 / ナノ材料 |
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| Research Abstract |
(1)陽極酸化ポーラスアルミナにもとづく光電場増強のための規則ナノ・マイクロ空間の形成
自己組織化的に規則ポーラス構造を形成する陽極酸化ポーラスアルミナを出発構造として, 光電場の増強を目指したナノ・マイクロ空間の構築を行った. 陽極酸化ポーラスアルミナをマスクとした金属の蒸着によるナノ空間の制御手法において, ナノインプリントプロセスを用いてポーラスアルミナのナノ細孔の断面形状を厳密に制御することで, 円形から矩形に至る外形(輪郭)の金属ドットの2次元規則配列を形成することができた. また, ポーラスアルミナの細孔への金属電解析出と再アノード酸化の繰り返しプロセスを精密に制御することで, 細孔の深さ方向で金属ナノ粒子が任意の間隔で規則配列した金属ナノ粒子の3次元周期構造を形成することができた. 更に, 異方性電解エッチングにもとづくA1へのマクロトンネルピットの形成とその後の陽極酸化を組み合わせることにより, マクロ細孔の壁面にナノ細孔が配列した高次複合細孔を形成し, これを出発構造とすることにより大面積光電場増強場を構築した.
(2)光電場増強場の光機能デバイスへの応用
(1)上記で形成されたナノ・マイクロ空間における光電場増強効果に関して, 表面増強ラマン散乱(SERS)効果を中心に評価を加えた. 2次元および3次元金属規則構造に対し, 金属微粒子の形状, サイズ, ギャップ距離がラマン散乱強度に及ぼす効果に着目し, ナノ・マイクロ空間の幾何学構造とラマン散乱強度の比較を行った.
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