2021 Fiscal Year Annual Research Report
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19K04427
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
小野寺 武 九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (50336062)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | フォトニック結晶 / 逆オパール / 匂いセンサ / アンモニア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和3年度は，逆オパール型フォトニック結晶（IOPC）作製時のオルトケイ酸テトラエチル（TEOS）溶液量を調整し，空隙間距離の制御を試みた．反射スペクトルのピーク波長，すなわちフォトニックバンドギャップをTEOS溶液の添加量の調整により，ある程度制御が可能となった．凝集誘起発光物質前駆体のHPQ-Acはアンモニアと反応し，凝集誘起発光物質のHPQとなる．HPQは 333 nmの光で励起され，500 nm付近をピークとする蛍光を発する．IOPCの長波長側のバンド端をHPQの蛍光波長を一致させ，蛍光強度がどのように変化するかを調べた．蛍光強度の変化は，IOPCにHPQ-Acを修飾して，飽和アンモニア気体と反応させた．200, 300, 350, 500 nmのポリスチレン(PS)粒子を使用し，それぞれのIOPCの蛍光強度増加率を比較した．300 nmPS粒子，前駆体溶液量125 μLを用いて作製したIOPCにおける励起光の反射スペクトルのピーク波長は約450 nmとなった．アンモニア暴露前後の蛍光強度変化率は，300 nm PS粒子を用いて作製したIOPCが一番高かった．これは，ストップバントを調整した300 nm のIOPCの長波長側バンド端がHPQの蛍光波長に近かったためと考えられる．また，蛍光強度変化率は，アンモニア濃度に対する依存性示し，ppbオーダーのアンモニアの検出が可能であった．
加えて，ドラッグコーティング法によるポリスチレンの1層フォトニック結晶の基本的な作製方法を確立した．本手法を用いることにより，1層フォトニック結晶をスパッタのマスクとして用い，ナノホールアレイを得ることが可能となった．
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