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2017 Fiscal Year Annual Research Report

透過電子顕微鏡内における電子線照射効果のプラズモニックセンシング

Research Project

Project/Area Number 15F15744
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

三宮 工  東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (60610152)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) WADELL CARL  東京工業大学, 物質理工学院, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2015-11-09 – 2018-03-31
Keywordsハイブリッドナノ粒子 / 表面プラズモン / 透過型電子顕微鏡 / カソードルミネセンス
Outline of Annual Research Achievements

透過型電子顕微鏡(TEM)を用いたその場観察手法は近年広く広まってきている。一方で、TEMでは高エネルギー電子線(80-300kV)による観察対象の損傷が無視できない場合がある。この電子線損傷が無視できないときには、特にTEM中その場観察時に、観察対象の変化が本質的なものか電子線損傷かを見分けることが困難となる。本研究は、プラズモニックセンシングを応用し、TEMにおける電子線の影響を定量的に解析するためのプラットフォーム作製を目的としている。平成27年度には、自己組織化によるナノ温度センサー粒子の開発に成功した。28年度からは、二種の相分離系の組成からなるハイブリッドナノ粒子の作製を試み、Ag-Cu粒子を前年度に確立した自己組織化による手法で作製することができた。走査型透過電子顕微鏡による、エネルギー分散分光、電子線エネルギー損失分光、カソードルミネセンス法により、3次元的な組成と局所的な電場、共鳴を測定し、このハイブリッドナノ粒子が特異な光学特性を発現することを見出した。H29年度はこれらの数値的解析をおこなうとともに、更に新たなセンサープラットフォームの作製を行った。これまで自己組織化のみを用いていたが、コロイダルリソグラフィーを応用し、基板レスのナノディスク作製技術を確立した。この手法では、均一なサイズのナノディスクを大量に作製することができ、また基板剥離を行うことで、基板のない状態でTEM測定が可能となる。実際に異なる材料・サイズで、均一なナノディスクを作製することに成功した。また、センサー性能として、これらの光学特性を評価した。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Nanocuvette: A Functional Ultrathin Liquid Container for Transmission Electron Microscopy2017

    • Author(s)
      Wadell Carl、Inagaki Satoshi、Nakamura Tomiro、Shi Ji、Nakamura Yoshio、Sannomiya Takumi
    • Journal Title

      ACS Nano

      Volume: 11 Pages: 1264~1272

    • DOI

      10.1021/acsnano.6b05007

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Asymmetric Light Absorption and Radiation of Ag?Cu Hybrid Nanoparticles2017

    • Author(s)
      Wadell Carl、Yasuhara Akira、Sannomiya Takumi
    • Journal Title

      Journal of Physical Chemistry C

      Volume: 121 Pages: 27029~27035

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.7b09926

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Phase Measurement of Plasmonic Nanoparticles by STEM Cathodoluminescence2017

    • Author(s)
      T. Sannomiya, Z. Thollar, C. Wadell, N. Yamamoto
    • Organizer
      SPP8
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Plasmonic properties of phase separated Ag-Cu nanoparticles2017

    • Author(s)
      C. Wadell, A. Yasuhara, T. Sannomiya
    • Organizer
      SPP8
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ナノキュベット を用いたTEM液中観察2017

    • Author(s)
      Carl Wadell, 稲垣 諭, 史 蹟, 中村 吉男, 三宮 工
    • Organizer
      日本顕微鏡学会
  • [Presentation] STEMカソードルミネセンスによる光多極子観察と位相測定2017

    • Author(s)
      三宮 工, ソーラ ザック, Carl Wadell, 山本 直紀
    • Organizer
      日本顕微鏡学会
  • [Presentation] Optical properties of hexagonal plasmonic nanoholes and nanopores2017

    • Author(s)
      J. Kobayashi, T. Ohno, C. Wadell, N. Yamamoto, T. Sannomiya
    • Organizer
      ISSS-8
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Phase Mapping of Plasmonic Nanodisks by STEM Cathodoluminescence2017

    • Author(s)
      T. Matsukata, C. Wadell, N. Yamamoto, T. Sannomiya
    • Organizer
      ISSS-8,
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-12-17  

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