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2012 Fiscal Year Annual Research Report

DNAナノ繊維を用いるプラズモニック光・電子ナノデバイスの創製

Research Project

Project/Area Number 22550136
Research InstitutionNational Institute for Materials Science

Principal Investigator

中尾 秀信  独立行政法人物質・材料研究機構, その他部局等, 研究員 (80421395)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
KeywordsDNA / プラズモニクス / 金属ナノアレイ / 転写印刷 / バイオナノデバイス
Research Abstract

当該年度は本開発技術が既存の光・電子デバイス技術との融合が可能であることを証明し、現行の光・電子デバイスのさらなる向上のための要素技術になりえることを実証する。表面に多数並行整列した金属ナノ線路(金属ナノアレイ)が作製されているPDMSシートを他基板表面に接触させて金属ナノアレイを別基板表面に転写印刷する。このとき別基板表面にあらかじめポリマー導波路または電極パターンを作製しておき、これらパターン上に金属ナノアレイを転写印刷により再配置させる。外部レーザ光源よりポリマー導波路を通して金属ナノ線路1本1本へ同時に光伝搬が可能であることを実証する。635nmの赤色外部レーザを金属ナノ線路1本上におよそ1μmスポットで照射した際、2から3μm程度の楕円状のスポットとして、金属ナノ線路上に現れた。このことから、635nmの波長域において、金属ナノ線路上を1から1.5μm程度のエネルギー伝搬が可能であることが分かった。エネルギー伝搬は十分に金ナノ粒子がパッキングされた金属ナノ線路においてのみ明確に観察された。一方、520nmの緑色レーザを照射した際には明確なエネルギー伝搬を観測できなかった。十分に金ナノ粒子がパッキングされた金属ナノ線路のプラズモン共鳴波長は600-700nm付近に観察されることから、635nmのレーザにおいて効率良いエネルギー伝搬が観察される。また金属ナノ線路を電極幅10μm、電極ギャップ間5μmのくし型電極上に転写印刷を行い、635nmレーザ照射ありなしにおける、電圧-電流応答を測定した。しかしながら、十分な測定結果には至らなかった。この原因として、金属ナノ線路を覆う、DNAが絶縁体および誘電体として、電極上での電子授受を妨げている事が考えられた。現在このDNAを化学的および物理的に破壊することを試みている。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (7 results)

All 2012

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Direct observation of one-dimensional plasmon coupling in metallic nanofibers prepared by evaporation-induced self-assembly with DNA2012

    • Author(s)
      中尾秀信
    • Journal Title

      Nanoscale

      Volume: 4 Pages: 6814-6822

    • DOI

      10.1039/c2nr32076b

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mass Production of Monodisperse Gold Nanoparticles in Polyaniline Matrix Electrochemical/Electroless Deposition2012

    • Author(s)
      椎木 弘
    • Journal Title

      J. Electrochem. Soc.

      Volume: 159 Pages: D442-D446

    • DOI

      10.1149/2.071207jes

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 溶媒蒸発により生じるDNAの自己集合を用いて形成される金属ナノファイバ上における表面増強ラマン散乱2012

    • Author(s)
      中尾秀信
    • Organizer
      平成24年度 日本分光学会年次講演会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20121127-20121129
  • [Presentation] DNAナノファイバ中の銀ナノ粒子プラズモンの一次元カップリング2012

    • Author(s)
      中尾秀信
    • Organizer
      第32回表面科学学術講演会
    • Place of Presentation
      宮城
    • Year and Date
      20121120-20121122
  • [Presentation] 溶媒蒸発を伴うDNAを用いた自己集合により調製される金ナノ粒子アレイ2012

    • Author(s)
      中尾秀信
    • Organizer
      Gold 2012
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20120905-20120908
  • [Presentation] DNAナノファイバから調製されるプラズモニック一次元ナノ構造体2012

    • Author(s)
      中尾秀信
    • Organizer
      ICN+T 2012
    • Place of Presentation
      パリ
    • Year and Date
      20120723-20120727
  • [Presentation] DNAナノファイバ上に沿って結合した金属ナノ粒子の局在プラズモン共鳴2012

    • Author(s)
      中尾秀信
    • Organizer
      第61回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20120529-20120531

URL: 

Published: 2014-07-24  

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