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2010 Fiscal Year Annual Research Report

紫外プラズモニクスの開拓

Research Project

Project/Area Number 21226003
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

河田 聡  大阪大学, 工学研究科, 教授 (30144439)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 庄司 暁  大阪大学, 工学研究科, 助教 (20437370)
藤田 克昌  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (80362664)
Keywords紫外プラズモニクス / アルミニウム / ナノ粒子リソグラフィー法 / 近接場光学顕微鏡 / 散乱型プローブ / 表面プラズモン / 金属ナノ構造 / 紫外光
Research Abstract

光をナノスケールの金属構造物の周辺に局在化させて自由電子との結合を促すことで、光電場を増幅することができる(プラズモニック効果)。この効果を用いて光の波長よりも小さい構造物を観測する顕微鏡(近接場光学顕微鏡)を作製することができる。また光電場増幅効果により、光学測定の感度を高めることに用いることができる。プラズモニック技術はこれまで可視域でのみ研究がなされてきたが、本研究では波長域を紫外に拡張することに挑戦する。アルミニウムは紫外光域で良好な金属性を示し、紫外プラズモニクスに最適な材料である。本年度はアルミニウムを用いた近接場プローブを作製し、その性能評価を行った。アルミニウム細線を化学エッチングで加工し、さらに収束イオンビームで先鋭化することで、先端径20nm以下の良好な紫外光応答を示すプローブを作製することに成功した。さらに光増幅を目的として、深紫外(波長300nm以下)光強度を効率的に増幅するアルミニウム微細構造を作製することを試みた。深紫外域の光とカップリングさせるためには、数十nmという微細な金属構造物を形成する必要がある。アルミニウムは粒子を化学合成することが困難であるため、ここではナノ粒子・リソグラフィー法(NPL法)を用いて微細加工を行う方法を採用した。NPL法を改良し、260nm付近にプラズモニック効果を示すアルミニウム・ナノ構造の作製に成功した。これまでに300nm以下に共鳴波長をもつプラズモニック構造は報告されておらず、本フィルムの特性はこれまでのプラズモニック応答の最青波長である。現在パラメータの最適化を行い、近紫外域から深紫外域350-250nm付近で連続的に応答波長を変化させる実験を行っている。本成果は現在論文執筆中である。

  • Research Products

    (10 results)

All 2011 2010

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Deep UV Raman spectroscopy for photodamage characterization in cells2011

    • Author(s)
      Yasuaki Kumamoto, Atsushi Taguchi, Nicholas Smith, Satoshi Kawata
    • Journal Title

      Biomedical Optics Express

      Volume: (accepted, 2011/03/09)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 紫外はプラズモニクスのフロンティア2010

    • Author(s)
      田口敦清
    • Journal Title

      分光研究

      Volume: 59 Pages: 102-103

  • [Presentation] Deep UV Raman spectroscopy for photochemical change characterization in cells2011

    • Author(s)
      Yasuaki Kumamoto, Atsushi Taguchi, Nicholas Smith, Satoshi Kawata
    • Organizer
      2011年春季 第58回 応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      2011-03-25
  • [Presentation] Metallic tip enhancement of DUV resonance Raman scattering using aluminum probe2011

    • Author(s)
      Atsushi Taguchi, Norihiko Hayazawa, Satoshi Kawata
    • Organizer
      第9回メタマテリアル&ナノフォトニクスシンポジウム
    • Place of Presentation
      埼玉県
    • Year and Date
      2011-03-10
  • [Presentation] Raman spectroscopy for photoprocess characterization incells2011

    • Author(s)
      Yasuaki Kumamoto
    • Organizer
      第9回メタマテリアル&ナノフォトニクスシンポジウム
    • Place of Presentation
      埼玉県
    • Year and Date
      2011-03-10
  • [Presentation] Metallic tip enhancement of DUV resonance Raman scattering using aluminum probe2010

    • Author(s)
      Atsushi Taguchi, Norihiko Hayazawa Satoshi Kawata
    • Organizer
      The 18th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy
    • Place of Presentation
      Atagawa, Japan
    • Year and Date
      2010-12-09
  • [Presentation] Analysis of Raman spectral evolution of HeLa cells under deep-ultraviolet exposure2010

    • Author(s)
      Yasuaki Kumamoto, Atsushi Taguchi, Satoshi Kawata
    • Organizer
      Frontiers in Optics 2010
    • Place of Presentation
      Rochester, USA
    • Year and Date
      2010-10-27
  • [Presentation] 深紫外近接場ラマン散乱測定にむけたAFM開発の現状2010

    • Author(s)
      田口敦清, 早澤紀彦, 河田聡
    • Organizer
      第11回エクストリームフォトニクス研究
    • Place of Presentation
      埼玉県和光市
    • Year and Date
      2010-10-12
  • [Presentation] DUV Tip-Enhancement in Resonance Raman Scattering using Aluminum Probes2010

    • Author(s)
      Atsushi Taguchi, Norihiko Hayazawa, Satoshi Kawata
    • Organizer
      ICORS
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      2010-08-12
  • [Presentation] Metallic tip amplification of DUV resonance Raman scattering using aluminumprobe2010

    • Author(s)
      Atsushi Taguchi
    • Organizer
      Gordon Research Conference
    • Place of Presentation
      Biddeford, USA
    • Year and Date
      2010-08-04

URL: 

Published: 2012-07-19  

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