2017 Fiscal Year Annual Research Report
Electric field concentration in Atliter space arranged in anisotropic field and its application to two wavelength high sensitivity mobile sensor
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17H03136
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
福田 隆史 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (50357894)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古川 祐光 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 上級主任研究員 (00300898)
茨田 大輔 宇都宮大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80400711)
江本 顕雄 同志社大学, 理工学部, 准教授 (80509662)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | サブ波長構造 / 構造二色性 / 超高効率電場集中 / センシングチップ / ポータブルデバイス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
H29年度は申請計画に従って、以下の項目に取り組み、それぞれ記載の成果を得た。
[1] 「超高効率電場集中構造の設計」: 目的とするサブ波長構造の設計のための光伝搬解析手法に関して、数学的な視点から積分表示解の検討と構造パラメータによる展開式の導出を目指した。任意の曲面を局所的な放物面と捉え、放物面座標系におけるヘルムホルツ方程式の解を積分表示で得ることに成功した。 [2] 「超高効率電場集中構造の創成・評価」:サブ波長微細構造を高精度に、再現性良く転写する技術の確立を目的として、材料・プロセスの最適条件検討を行った。さらに、作製した構造の光学特性の基礎検討を進めた。 [3] 「7スポット機能表面の創成」:血液中に含まれる微量元素である鉄、銅、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、リチウムを定量検出するためのキレート剤について、それぞれの化学反応（キレート化による発色）がサブ波長構造を持つ金基板表面上においても問題なく見られることを確認した。 [4] 「模擬血清試料を対象とした検出感度の定量評価」:血清の主要な成分としてアルブミンやグロブリンなどのタンパク質を考慮し、銅とリチウム用キレート剤を用いた検出感度の確認を行った。その結果、一般的な健常者の血液中濃度の1/2～2倍の範囲の模擬血清試料においては検出感度の定量性が阻害されないことを確認した。 [5] 「ポータブルセンシングシステムの確立」: ポータブルデバイスのキーデバイスとなると考えている「アナモルフィックフレネルレンズ(1次元方向に偏心させたフレネルレンズ)」についてバイナリマスク型素子を設計・試作し、その光学的機能検証を行った。また、より高い光利用効率が期待される位相型素子についても光波伝搬計算に基づく探索を行い、高機能を与える素子構造に対する知見を得た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の計画に基づいて各要素技術の検討に取り組み、初年度に目標としていた項目や技術課題に関して予定を上回る順調な成果を得て、１報の論文報告（和文）、９件の口頭発表（うち１件は招待講演）として積極的に発信できた。次年度に向けた取り組み方針や検討課題も具体的に抽出されており、基礎・応用の両面において着実なスタートを切ることができたと言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在までの進捗において問題点は生じておらず、次年度も当初計画、ならびに、初年度成果に基づいて進める。
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