2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of plasmonic sensor for Fourier transform infrared spectroscopy
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17K06131
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
多川 則男 関西大学, システム理工学部, 教授 (50298840)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 表面プラズモン / FT-IR計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
開発を行ったプラズモンレンズを用いて、摩擦面の表面増強ラマン分析を詳細に行った。2種類の潤滑油を用いた摩擦試験を行い、摩耗痕をXPS、通常のラマン分析、プラズモンレンズを使用したラマン分析、それぞれの計測手法を用いて分析した。その結果、通常のラマン分析では検出不可能なトライボ反応膜がプラズモンレンズを用いた分析では検出できることがわかった。従って表面プラズモンによる表面増強効果は極めて有効であることがわかった。これらの基礎的結果から、FT-IR分析における表面プラズモンの増強効果を確認するための検討を推進した。第1段階として磁気ディスク基板やシリコンウェハ基板を用いて島状Ag薄膜を形成する技術を検討した。そしてATR－FTIR分析における表面プラズモンの増強効果を調べた結果、Aｇ蒸着量が増強効果に大きく影響することが確認できた。さらにフッ化カルシウムの平凸レンズを使用して島状Ag薄膜を形成し、同様な評価を行った。その結果、FT-IR計測の強度が増強されることを確認するとともに、やはりAg蒸着量が大きく影響することを確認することができた。そこで次の段階として、Ag蒸着量を調整して、FT-IR計測における表面プラズモンによる増強効果を最適にするセンサー設計を行う基礎検討を進めた。すなわち、磁気ディスク基板上に島状Ag薄膜を蒸着し、その薄膜の上に磁気ディスク用の潤滑剤をディップ法で塗布した試料を作成し、FT-IRのATR法でその潤滑膜を測定することで、その測定強度のAg蒸着量依存性を調べた。その結果、Agによる増強効果は確認されたものの、その増強の程度は大きくなく、十分な効果を確認することができなかった。課題としてはやはりFT-IR計測用の島状Ag形成を行うプロセスに何らかの問題があると思われ、この点をさらに改善していくことが重要であると思われる。
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Research Products
(3 results)
