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金属薄膜上有機超薄膜の表面プラズモン励起を利用した構造評価と機能に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 10650303
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関新潟大学

研究代表者

金子 双男 (1999)  新潟大学, 工学部, 教授 (20016695)

加藤 景三 (1998)  新潟大学, 大学院自然科学研究科, 助教授 (00194811)

研究分担者 新保 一成  新潟大学, 工学部, 助教授 (80272855)
金子 双男  新潟大学, 工学部, 教授 (20016695)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
1999年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1998年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワード表面プラズモン / 全反射減衰法 / エバネッセント場 / 光電変換素子 / LB膜 / 自己組織化膜 / 液晶 / 有機超薄膜 / 光散乱 / 放射光 / 光電変換
研究概要

金属薄膜上に作製された種々の誘起超薄膜の構造評価を、表面プラズモン(SP)励起を利用した光学測定、すなわち全反射減衰(ATR)法から詳しく調べた。誘起超薄膜には、ナノメートルオーダの秩序構造を有するラングミュア・ブロジェット(LB)膜や自己組織化膜を用いた。
本研究では誘起超薄膜の下地となりSPを励起させる金属薄膜のナノ構造や凹凸についても調べている。また、ATR法と逆の光学配置で金属薄膜や有機超薄膜にレーザ光を入射することでプリズム側に放射光が観測され、これがSP励起に関わる新しい現象であることがわかった。さらに、ラビングフリーの有機超薄膜を配向膜とした液晶セルについてもSP励起を用いたATR法から調べ、配向膜の物性評価とともにセル内の液晶分子の配向を、SP励起を用いたATR法で評価できることを明らかにした。
また、有機超薄膜の微視的な評価を行う目的でSP励起を利用したエバネッセント波検出装置を構築し、有機超薄膜からのエバネッセント波検出も試みた。このような測定は超薄膜表面の微視的な評価だけでなく、今後のナノメートルオーダの高密度機能応用にも適応できると期待される。さらに、スピロピランやアゾベンゼンなどの光異性LB膜については、光異性化に伴なうATR特性を調べるなど光機能の評価も行なった。また、SP励起を用いたデバイス応用に向けてメロシアニン色素LB膜を用いた光電変換素子も作製し、SP励起により短絡光電流の増大することを明らかにした。
以上の結果より、金属薄膜と有機超薄膜の界面に励起されたSP励起を利用した測定法により、膜構造の高精度な評価が可能であることを明らかにした。また、SP励起を利用することにより、種々のデバイス応用が可能と考えられる。

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (100件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (100件)

  • [文献書誌] 馬場 暁: "厚いセル内のLB膜上液晶分子の全反射減衰法による評価"電気学会論文誌A. 119-A,1. 124-129 (1999)

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  • [文献書誌] Tetsuo Fukami: "Attenuated Total Reflection Properties and Complex Dielectric Constants in Azobenzene LB Films Adsorbing Cyanine Dyes"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 327. 103-106 (1999)

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  • [文献書誌] Yusuke Aoki: "Evaluation of Surface Roughness of Metal Thin Films and Langmuir-Blodgett Ultrathin Films from Scattered light due to Surface Plasmon Polariton"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 327. 127-130 (1999)

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  • [文献書誌] Takashi Wakamatsu: "Detection of surface-plasmon evanescent fields using a metallic probe tip covered with fluorescence"Review of Scientific Instruments. 70. 3962-3966 (1999)

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  • [文献書誌] Akira Baba: "Evaluation of Temperature and Voltage Dependences of Nematic Liquid Crystal Molecules on LB Films in the Thick Cell using the Attenuated Total Reflection Method"Materials Science & Engineering C. 8・9. 145-150 (1999)

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  • [文献書誌] Kazunari Shinbo: "Enhancement of Photocurrent in Merocyanine Langmuir-Blodgett Film Cell Utilizing Surface Plasmon Polariton Excitation"The Nagoya COE Conference on Functionality and Characterization of Molecular Systems, Nagoya, Japan. P22. 60 (1999)

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  • [文献書誌] Akira Baba: "Photo-Induced Alignment of Liquid Crystal Molecules on Alternate Self-Assembly Films Evaluated by the Attenuated Total Reflection Measurement"Anglo-Japanese Seminar on Liquid Crystals '99, Nara, Japan. P-12. 92 (1999)

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  • [文献書誌] Kazunari Shinbo: "Enhancement of Short-circuit Photocurrent in Merocyanine LB Films Cell Utilizing Surface Plasmon Polariton Excitation"Proceeding of Korea-Japan Joint Forum '99 Organic Materials For Electronics and Photonics. P-II-26. 99 (1999)

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  • [文献書誌] Takayuki Nakano: "A Measurement of Evanescent Fields Generating on Metal Thin Films and Langmuir-Blodgett Ultrathin Films"Proceeding of Korea-Japan Joint Forum '99 Organic Materials For Electronics and Photonics. P-II-27. 100 (1999)

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  • [文献書誌] 青木裕介: "表面プラズモン励起による銀薄膜上メロシアニンLB膜からの光放射"平成11年電気学会全国大会. 2. 204 (1999)

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  • [文献書誌] 加藤景三: "LB膜と界面 ―表面プラズモン励起を利用した金属薄膜上LB膜の構造評価と機能―"平成11年電気学会全国大会. S.7-7. S.7-23-S.7-26 (1999)

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  • [文献書誌] 江部貴明: "表面プラズモン励起を利用したメロシアニンLB膜光電素子の光電流特性"第46回応用物理学会関係連合講演会. 29p-W-13. 1307 (1999)

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  • [文献書誌] 青木裕介: "表面プラズモン励起を利用したAg薄膜上メロシアニン色素LB膜からの光放射特性"第46回応用物理学会関係連合講演会. 29p-W-14. 1307 (1999)

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  • [文献書誌] 馬場 暁: "LB膜上液晶分子の異なるセル厚でのATR法による評価の比較検討"第46回応用物理学会関係連合講演会. 29p-V-14. 1326 (1999)

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  • [文献書誌] 磯部将良: "ポリビニルシンナメート液晶配向膜の全反射減衰特性"第46回応用物理学会関係連合講演会. 29-V-15. 1326 (1999)

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  • [文献書誌] 中野貴之: "A1薄膜上に共鳴励起したSPエバネッセント場とその励起強度"第46回応用物理学会関係連合講演会. 30a-ZB-3. 1027 (1999)

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  • [文献書誌] 小林直子: "表面プラズモン励起を利用した散乱光測定によるスプロピランLB膜の評価"第46回応用物理学会関係連合講演会. 30p-X-7. 1268 (1999)

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  • [文献書誌] 中野貴之: "A1薄膜/LB薄膜上に共鳴励起した表面プラズモンによるエバネッセント場ノ検出とその強度特性"電子情報通信学会技術研究報告. OME99-18. 35-40 (1999)

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  • [文献書誌] 新保一成: "表面プラズモン励起を利用した高効率メロシアニンLB膜光電素子"電子情報通信学会技術研究報告. OME99-28. 33-38 (1999)

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  • [文献書誌] 馬場 暁: "全反射減衰法による自己組織化膜上液晶分子の光配向特性評価"第60回応用物理学会学術講演会. 2a-N-7. 1098 (1999)

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  • [文献書誌] 中野貴之: "A1上アラキジン酸LB薄膜からのエバネッセント場"第60回応用物理学会学術講演会. 3a-M-2. 840 (1999)

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  • [文献書誌] 中野貴之: "銀薄膜のナノ構造と表面プラズモンポラリトン励起による光散乱特性"電子情報通信学会信越支部大会. PA17. 33-34 (1999)

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  • [文献書誌] 本間一成: "逆ATR法による金属/色素分子超薄膜からの光放出特性"電子情報通信学会信越支部大会. B3. 95-96 (1999)

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  • [文献書誌] 石川 淳: "導波モードニヨル交互吸着膜上液晶分子の光配向特性"電子情報通信学会信越支部大会. B4. 97-98 (1999)

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  • [文献書誌] 本間一成: "表面プラズモン励起によるAg薄膜からの順逆方向の光放射"第47回応用物理学関係連合講演会. 29a-P6-15(発表予定). (2000)

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  • [文献書誌] 中野貴之: "表面プラズモン励起による銀薄膜からの光散乱強度特性"第47回応用物理学関係連合講演会. 29a-P6-16(発表予定). (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 新保一成: "有機薄膜の新しい評価法―表面プラズモンを用いたナノ構造評価"平成12年電気学会全国大会. 2-S8-3-2(発表予定). (2000)

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  • [文献書誌] Akira Baba: "An Evaluation of Liquid Crystal Molecules on Polyimide Langmuir Bodgett Films in the Thick Cell using the Attenuated Total Reflection Method (in Japanese)"Trans. IEE Japan. Vol. 119-A, No. 1. 124-129 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tetsuo Fukami: "Attenuated Total Reflection Properties and Complex Dielectric Constants in Azobenzene LB Films Adsorbing Cyanine Dyes"Molecular Crystals and Liquid Crystals. Vol. 327. 103-106 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yusuke Aoki: "Evaluation of Surface Roughness of Metal Thin Films and Langmuir-Blodgett Ultrathin Films from Scattered Light due to Surface Plasmon Polariton"Molecular Crystals and Liquid Crystals. Vol. 327. 127-130 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Wakamatsu: "Detection of surface-plasmon evanescent fields using a metallic probe tip covered with fluorescence"Review of Scientific Instruments. Vol. 70, No. 10. 3962-3966 (1998)

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  • [文献書誌] Akira Baba: "Evaluation of Temperature and Voltage Dependences of Nematic Liquid Crysral Molecules on LB Films in the Thick Cell using the Attenuated Total Reflection Method"Materials Science & Engineering C. Vols. 8-9. 145-150 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazunari Shinbo: "Enhancement of Photocurrent in Merocyanine Langmuir-Blodgett Film Cell Utilizing Surface Plasmon Polariton Exitation"The Nagoya COE Conference on Functionality and Characterization of Molecular Systems, P22, p. 60, Nagoya, Japan, January. (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akira Baba: "Photo-Induced Alignment of Liquid Crystal Molecules on Alternate Self-Assembly Films Evaluated by the Attenuated Total Reflection Measurement"Anglo-Japanese Seminar on Liquid Crystals '99 P-12, p. 92, Nara, Japan. (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazunari Shinbo: "Enhancement of Sort-circuit Photocurrent in Merocyanine LB Film Cell Utilizing Surface Plasmon Polariton Exitation"Proceeding of Korea-Japan Joint Forum '99 Organic Materials For Electronics and Photonics, P-II-26, p. 99. Kyongju, Korea. (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takayuki Nakano: "A Measurement of Evanescent Fields Generating on Metal Thin Films and Langmuir-Blodgett Ultrathin Films"Proceeding of Korea-Japan Joint Forum '99 Organic Materials For Electronics and Photonics, Kyongju, Korea. P-II-27. 100 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yusuke Aoki: "Light Emission from Merocyanine LB Films on Ag Thin Films by Surface Plasmon Excitaion (in Japanese)"1999 National Convension Record, IEE Japan. 2. 204 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keizo Kato: "Langmuir-Blodgett Films and the Interfaces -Structure and Functions in LB Films Utilizing Surface Plasmon Excited at the Interfaces- (in Japanese)"1999 National Convension Record, IEE Japan. S7-7. S.7-23-S.7-26 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takaaki Ebe: "Photocurrent in Merocyanine LB Film Cell Utilizing Surface Plasmon Polariton Excitation (in Japanese)"The 46th Spring Meeting Japan Society of Applied Physics. 29p-W-13. 1307 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yusuke Aoki: "Light Emission from Merocyanine LB Films on Ag Thin Films Utilizing Surface Plasmon Excitation (in Japanese)"The 46th Spring Meeting Japan Society of Applied Physics. 29p-W-14. 1307 (1999)

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  • [文献書誌] Akira Baba: "ATR Properties of Liquid Crystal Cells with LB Alignment Layers and a Comparison Between a Thick Cell and a Thin Cell (in Japanese)"The 46th Spring Meeting Japan Society of Applied Physics. 29p-V-14. 1326 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masayosi Isobe: "Attenuated Total Reflection Properties of Poly(vinyl-cinnnamate) Liquid Crystal Aligning Layers (in Japanese)"The 46th Spring Meeting Japan Society of Applied Physics. 29p-V-15. 1326 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takayuki Nakano: "Evanescent Fields of Resonantly Excited SP on Al Thin Film and the Excitation Intensities (in Japanese)"The 46th Spring Meeting Japan Society of Applied Physics. 30a-ZB-3. 1027 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naoko Kobayashi: "Evaluation of Spiropyrane LB Films by Scattered Light Measurements Utilizing Surface Plasmon Excitation (in Japanese)"The 46th Spring Meeting Japan Society of Applied Physics. 30p-X-7. 1268 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takayuki Nakano: "Evaluation of Evanescent Fields on Al Thin Film/LB Thin Film Caused by Resonantly Excited Surface Plasmons (in Japanese)"IEICE, Japan, Technical Report. OME99-18. 35-40 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazunari Shinbo: "A High Efficient Photoelectric Device of Merocyanine LB Film Utilizing Surface Plasmon Polariton Excitation (in Japanese)"IEICE, Japan, Technical Report. OME99-28. 33-38 (1999)

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  • [文献書誌] Akira Baba: "Evaluation of Photo-induced Orientation of Liquid Crystal Molecules on Self-Assembled Multilayer by ATR Method"The 60th Autumn Meeting Japan Society of Applied Physics. 2a-N-7. 1098 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takayuki Nakano: "Evanescent Fields of Arachidic Acid Multilayer on Al Thin Films (in Japanese)"The 60th Autumn Meeting Japan Society of Applied Physics. 3a-M-2. 840 (1999)

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  • [文献書誌] Takayuki Nakano: "Nano-structure of Ag Films and Scattered Light Properties Caused by Surface Plasmon Polariton Excitations (in Japanese)"1999 Convention Record Shin-Etsu Chapter, IEICE Japan. PA17. 34-35 (1999)

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  • [文献書誌] Kazushige Honma: "Emission Light from Metal/Dye Molecular Films due to Reverse Incident Light in the ATR Configuration (in Japanese)"1999 Convention Record Shin-Etsu Chapter, IEICE Japan. B3. 95-96 (1999)

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  • [文献書誌] Jun Ishikawa: "Photo-Induced Alignment Properties of Liquid Crystal Molecules on Alternate Self-Assembly Films by Guided Wave Excitation Modes (in Japanese)"1999 Convention Record Shin-Etsu Chapter, IEICE Japan. B4. 97-98 (1999)

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  • [文献書誌] Kazushige Honma: "Reciporocal Light Emission from Ag Thin Film due to Surface Plasmon Excitation (in Japanese) In Print"The 47th Spring Meeting Japan Society of Applied Physics. 29a-P6-15. (2000)

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  • [文献書誌] Takayuki Nakano: "Scattered Light Properties from Ag Thin Films due to Surface Plasmon Plaritons (in Japanese) In Print"The 47th Spring Meeting Japan Society of Applied Physics. 29a-P6-16. (2000)

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  • [文献書誌] Kazunari Shinbo: "A New Evaluation Method for Organic Thin Films - Evaluation of Nano Structure using Surface Plasmon Polariton (in Japanese) In Print"2000 National Convention Record, IEE Japan. 2, S8-3-2. 793-796 (2000)

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  • [文献書誌] 馬場 暁: "厚いセル内のLB膜上液晶分子の全反射減衰法による評価"電気学会論文誌A. 119-A,1. 124-129 (1999)

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  • [文献書誌] Tetsuo Fukami: "Attenuated Total Reflection Properties and Complex Dielectric Constants in Azobenzene LB Films Adsorbing Cyanine Dyes"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 327. 103-106 (1999)

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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