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2008 Fiscal Year Final Research Report

Development of nano-sheet plasmon chips aiming for single molecule Detection

Research Project

  • PDF
Project/Area Number 18310099
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Microdevices/Nanodevices
Research InstitutionNational Institute for Materials Science

Principal Investigator

MIYAZAKI Hideki  National Institute for Materials Science, 量子ドットセンター, 主幹研究員 (10262114)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) KUROKAWA Yoichi  独立行政法人物質・材料研究機構, 若手国際研究拠点, 特別研究員 (60421434)
Project Period (FY) 2006 – 2008
Keywordsナノデバイス造形 / プラズモン増強ラマン散乱
Research Abstract

何桁にも及ぶラマン散乱増強を制御された形で実現できれば、現在の蛍光標識に頼った生化学分析手法を根本から変革できる可能性がある。本研究では、基板表面上にアレイ化されたナノサイズのプラズモン共振器(幅7~10nm、深さ5~50nm)を作製し、約4000倍のラマン増強を観測した。さらなる最適化により、7桁程度のラマン増強も可能と期待される。また、研究の過程で、ラマン散乱以外にも様々な光学過程が増強されることがわかり、熱放射増強効果を利用した赤外光源を新たに開発した。

  • Research Products

    (32 results)

All 2009 2008 2007 2006 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (21 results) Remarks (5 results)

  • [Journal Article] How Can a Resonant Nanogap Enhance Optical Fields by Many Orders of Magnitude?(invited)2008

    • Author(s)
      H. T. Miyazaki and Y. Kurokawa
    • Journal Title

      IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron 14

      Pages: 1565-1576

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 金ナノ構造におけるプラズモン共鳴を利用した赤外熱放射光源の開発2008

    • Author(s)
      池田賢元, 宮崎英樹
    • Journal Title

      遠赤外線協会会報 19

      Pages: 1-6

  • [Journal Article] hermal emission of two-color polarized infrared waves from integrated plasmon cavities2008

    • Author(s)
      H. T. Miyazaki, K. Ikeda, T. Kasaya, K. Yamamoto, Y. Inoue, K. Fujimura, T. Kanakugi, M. Okada, K. Hatade, and S. Kitagawa
    • Journal Title

      Appl. Phys. Lett. 92

      Pages: 141114/1-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Controlled thermal emission of polarized infrared waves from arrayed plasmon nanocavities2008

    • Author(s)
      K. Ikeda, H. T. Miyazaki, T. Kasaya, K. Yamamoto, Y. Inoue, K. Fujimura, T. Kanakugi, M. Okada, K. Hatade, and S. Kitagawa
    • Journal Title

      Appl. Phys. Lett. 92

      Pages: 021117/1-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Metal-insulator-metal plasmon nanocavities: Analysis of optical properties2007

    • Author(s)
      Y. Kurokawa and H. T. Miyazaki
    • Journal Title

      Phys. Rev. B 75

      Pages: 035411/1-13

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Controlled plasmon resonance in closed metal/insulator/metal nanocavities2006

    • Author(s)
      H. T. Miyazaki and Y. Kurokawa
    • Journal Title

      Appl. Phys. Lett. 89

      Pages: 211126/1-3

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ダブルナノシートプラズモン共振器の光学特性の解析2009

    • Author(s)
      江部裕基, 宮崎英樹, 宮崎博司
    • Organizer
      2009年春季第56回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      つくば市・筑波大学
    • Year and Date
      20090330-0402
  • [Presentation] プラズモンナノ共振器アレイからの直線偏光した赤外光の熱放射2009

    • Author(s)
      宮崎英樹, 池田賢元, 笠谷岳士, 山本和也, 井上恭明, 藤村佳代子, 金釘知洋, 岡田真, 幡手公英, 北川清一郎
    • Organizer
      2009年春季第56回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      つくば市・筑波大学(招待講演)
    • Year and Date
      20090330-0402
  • [Presentation] Controlled thermal emission of two-color polarized infrared light from arrayed plasmon nanocavities2008

    • Author(s)
      K. Ikeda, H. T. Miyazaki, T. Kasaya, K. Yamamoto, Y. Inoue, K. Fujimura, and T. Kanakugi
    • Organizer
      SPIE Optics+Photonics 2008: Plasmonics: Nanoimaging, Nanofabrication, and their Applications IV
    • Place of Presentation
      米国・サンディエゴ・San Diego Convention Center(invited)
    • Year and Date
      20080810-14
  • [Presentation] Thermal emission of two-colour polarized infrared waves from integrated plasmon cavities2008

    • Author(s)
      H. T. Miyazaki, K. Ikeda, T. Kasaya, K. Yamamoto, Y. Inoue, K. Fujimura, and T. Kanakugi
    • Organizer
      2008 Gordon Research Conference on Plasmonics
    • Place of Presentation
      米国・ニューハンプシャー州・Tilton School
    • Year and Date
      20080727-0801
  • [Presentation] Controlled Thermal Emission of Infrared Light Based on Engineered Metallic Nanostructures2008

    • Author(s)
      H. T. Miyazaki, K. Ikeda, T. Kasaya, K. Yamamoto, Y. Inoue, K. Fujimura, and T. Kanakugi
    • Organizer
      Joint Conferences of the 2nd International Conference on the Science and Technology for Advanced Ceramics (STAC) and the 1st International Conference on Science and Technology of Solid Surface and Interface (STSI)
    • Place of Presentation
      千葉市・国際能力開発支援センター(invited)
    • Year and Date
      20080530-0601
  • [Presentation] 高アスペクトプラズモンナノ共振器アレイの作製2008

    • Author(s)
      宮崎英樹, 笠谷岳士
    • Organizer
      2008年春季第55回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      船橋市・日本大学
    • Year and Date
      20080327-30
  • [Presentation] プラズモンナノ共振器アレイからの直線偏光した赤外光の熱放射(II) : 直交偏光2波長光源を用いた化学分析2008

    • Author(s)
      池田賢元, 宮崎英樹, 笠谷岳士, 山本和也, 井上恭明, 藤村佳代子, 金釘知洋, 岡田真, 幡手公英, 北川清一郎
    • Organizer
      2008年春季第55回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      船橋市・日本大学
    • Year and Date
      20080327-30
  • [Presentation] プラズモンナノ共振器アレイからの直線偏光した赤外光の熱放射(I) : 基本検証2008

    • Author(s)
      池田賢元, 宮崎英樹, 笠谷岳士, 山本和也, 井上恭明, 藤村佳代子, 金釘知洋, 岡田真, 幡手公英, 北川清一郎
    • Organizer
      2008年春季第55回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      船橋市・日本大学
    • Year and Date
      20080327-30
  • [Presentation] Controlled emission of polarized infrared light by a nano-cavity equipped optical source2008

    • Author(s)
      K. Ikeda, H. T. Miyazaki, T. Kasaya, K. Yamamoto, Y. Inoue, K. Fujimura, T. Kanakugi, M. Okada, and K. Hatade
    • Organizer
      SPIE Photonics West 2008: Quantum Sensing and Nanophotonic Devices V
    • Place of Presentation
      米国・サンノゼ・San Jose Convention Center
    • Year and Date
      20080119-24
  • [Presentation] Fabrication of metallic gratings composed of nanocavities for controlled field enhancement2007

    • Author(s)
      H. T. Miyazaki and T. Kasaya
    • Organizer
      Surface Plasmon Photonics 3 (SPP3)
    • Place of Presentation
      フランス・ディジョン・Universite de Bourgogne
    • Year and Date
      20070617-22
  • [Presentation] ナノシートプラズモン共振器アレイの作製2007

    • Author(s)
      宮崎英樹, 黒川要一
    • Organizer
      2007年春季第54回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      相模原市・青山学院大学
    • Year and Date
      20070327-30
  • [Presentation] ナノシートプラズモン共振器におけるエネルギーの流れと電場増強2007

    • Author(s)
      黒川要一, 宮崎英樹
    • Organizer
      2007年春季第54回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      相模原市・青山学院大学
    • Year and Date
      20070327-30
  • [Presentation] ナノシートプラズモン共振器におけるエネルギーの流れと電場増強2007

    • Author(s)
      黒川要一, 宮崎英樹
    • Organizer
      日本物理学会2007年春季大会
    • Place of Presentation
      鹿児島市・鹿児島大学
    • Year and Date
      20070318-21
  • [Presentation] Development of plasmon-enhanced Raman chips for sensitive detection of biomolecules2007

    • Author(s)
      H. T. Miyazaki and Y. Kurokawa
    • Organizer
      2nd International Advanced Materials Forum for Young Scientists & ICYS Workshop 2007
    • Place of Presentation
      つくば市・物質・材料研究機構,船橋市・日本大学
    • Year and Date
      20070219-22,20080327-30
  • [Presentation] Development of plasmon-enhanced Raman chips for sensitive detection of biomolecules2007

    • Author(s)
      H. T. Miyazaki and Y. Kurokawa
    • Organizer
      2nd International Advanced Materials Forum for Young Scientists & ICYS Workshop 2007
    • Place of Presentation
      つくば市・物質・材料研究機構
    • Year and Date
      20070219-22
  • [Presentation] Nanosheet Plasmon Cavities2006

    • Author(s)
      Y. Kurokawa and H. T. Miyazaki
    • Organizer
      NFO-9
    • Place of Presentation
      スイス・ローザンヌ・Swiss Federal Institute of Technology Lausanne
    • Year and Date
      20060910-15
  • [Presentation] Nanosheet plasmon cavities2006

    • Author(s)
      Y. Kurokawa and H. T. Miyazaki
    • Organizer
      SERS2006
    • Place of Presentation
      神戸市・関西学院大学
    • Year and Date
      20060828-29
  • [Presentation] Nanosheet plasmon cavities2006

    • Author(s)
      Y. Kurokawa and H. T. Miyazaki
    • Organizer
      20th International Conference on Raman Spectroscopy
    • Place of Presentation
      横浜市・パシフィコ横浜
    • Year and Date
      20060820-25
  • [Presentation] Nanosheet plasmon cavities2006

    • Author(s)
      Y. Kurokawa and H. T. Miyazaki
    • Organizer
      Tsukuba Satellite Symposium on Single Molecule and Tip-enhanced Raman Scattering
    • Place of Presentation
      つくば市・産業技術総合研究所
    • Year and Date
      20060817-19
  • [Presentation] Nanosheet Plasmon Cavities - A Novel Architecture for Controlled Hot Sites -2006

    • Author(s)
      H. T. Miyazaki and Y. Kurokawa
    • Organizer
      2006 Gordon Research Conference on Plasmonics
    • Place of Presentation
      米国・ニューハンプシャー州・Keene State College
    • Year and Date
      20060723-28
  • [Presentation] 反射型ナノシートプラズモン共振器2006

    • Author(s)
      黒川要一, 宮崎英樹
    • Organizer
      ナノオプティクス研究グループ第15回研究討論会
    • Place of Presentation
      浜松市・アクトシティ浜松
    • Year and Date
      20060720-21
  • [Remarks] 宮崎英樹, 池田賢元, 笠谷岳士, "プラズモン共鳴を利用した新しい赤外光源の開発に成功", NIMS NOW, Vol. 8, No. 7, p. 9 (Jul. 2008)

  • [Remarks] Nature Photonics, "Research Highlights: Plasmonics, Hot Structures", Vol. 2, No. 3, p. 129 (Mar. 2008)

  • [Remarks] Laser Focus World Japan, "NIMS, プラズモン共鳴を利用した新しい赤外光源の開発に成功", 2008年2月号, p. 9 (Feb. 2008)

  • [Remarks] 日刊工業新聞, "金のプラズモン共鳴利用 新赤外光源を開発, 物材機構とナルックス", 2008年1月21日 (科学技術・大学欄)

  • [Remarks] 日経産業新聞, "物材機構 赤外線の波長制御, 民間と組み光源開発 大気分析などに", 2008年1月21日 (先端技術欄)

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Published: 2010-06-10   Modified: 2016-04-21  

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