• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

金ナノ粒子の光学的マニピュレーションによる光機能性高感度センシングデバイスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15J04707
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関九州大学

研究代表者

渡邊 真司  九州大学, システム情報科学府, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2016年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード金属ナノ構造 / 光マニピュレーション / 異方成長 / 表面増強ラマン散乱 / 微細構造制御 / 光成長 / 低次元構造 / 偏光
研究実績の概要

前年度までに,光機能性を持つナノ構造の制御手法として偏光を用いた金属の異方成長による新しい金属微細構造制御の手法の検討を行い,偏光板の消光比に相当する吸光度の差が0.045程度の顕著な配向性を持つ銀のナノ構造アレイを形成させることに成功している.
本年度は,上記の方法で作製した配向性の銀ナノ構造アレイが高い表面増強ラマン散乱の活性を有するであろうことから,これの微量物質検知への応用可能性を示すため,ローダミン6Gを用いた表面増強ラマン散乱活性の評価を行った.まず,単一の異方性長銀ナノ構造が球形のナノ粒子と比べて高い電場の増強を可能とし,さらにこれらの配向をそろえることによりアレイ全体での光の吸収・増強の効率を最大化することが可能である.また,アレイとした場合はナノ構造間の距離も大きく電場増強に寄与する.そのため,ここでは偏光を照射する時間を変えて成長規模を制御することで表面増強ラマン散乱活性を調整した.その結果,照射光のパワーを10 mW/cm2,中心波長を600 nm(FWHM 40nm)とし,1時間の照射によって成長させた配向性銀ナノ構造アレイは,非偏光を照射しながら成長させたものと比べて1.6倍程度の有意に大きい活性を示した.この結果は,提案したナノ構造の制御技術が高機能なセンサ開発において有用な手段であることを示すものである.
以上の内容を,1回の国際会議および1回の国内会議,国際論文誌であるThin Solid Filmsでの発表を行った.

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Growth orientation control of metal nanostructures using linearly polarized light irradiation2017

    • 著者名/発表者名
      Masashi Watanabe, Chuanjun Liu, Kenshi Hayashi
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 621 ページ: 137-144

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2016.11.039

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Formation of Oriented Metal Nanostructures by Polarized Light Irradiation for Optical Sensing2016

    • 著者名/発表者名
      Masashi Watanabe, Fumihiro Sassa, Kenshi Hayashi
    • 学会等名
      IEEE SENSORS 2016
    • 発表場所
      Orlando, Florida, USA
    • 年月日
      2016-10-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 異方性光成長による金属成長核連結による配向性光学ナノ構造の作製2016

    • 著者名/発表者名
      渡邊 真司,佐々 文洋,林 健司
    • 学会等名
      第33回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 発表場所
      長崎県
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] SERS signal evaluation of aggregated AuNPs using plasmonic resonance spectra2015

    • 著者名/発表者名
      荒木 聡,渡辺 真司,劉 傳軍,林 健司
    • 学会等名
      平成27年度応用物理学会九州支部学術講演会
    • 発表場所
      沖縄県
    • 年月日
      2015-12-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Directed Growth of Metal Nanoparticles on Substrates by Polarized Light Irradiation2015

    • 著者名/発表者名
      Masashi Watanabe, Satoshi Araki, Kenshi Hayashi
    • 学会等名
      IEEE SENSORS 2015
    • 発表場所
      Busan, South Korea
    • 年月日
      2015-11-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SERSによるガスセンシングのための金ナノ粒子の堆積制御2015

    • 著者名/発表者名
      荒木 聡,古閑 智貴,渡辺 真司,劉 傳軍,林 健司
    • 学会等名
      第32回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 発表場所
      新潟県
    • 年月日
      2015-10-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] SERSガスセンサ用金ナノ粒子フィルムの開発2015

    • 著者名/発表者名
      荒木 聡,古閑 智貴,渡辺 真司,劉 傳軍,林 健司
    • 学会等名
      E部門総合研究会
    • 発表場所
      福岡県
    • 年月日
      2015-07-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Anisotropic Growth of Metal Nanoparticles on Substrate Using Linearly Polarized Light2015

    • 著者名/発表者名
      Masashi Watanabe, Satoshi Araki, Kenshi Hayashi
    • 学会等名
      2015 International Forum on Functional Materials
    • 発表場所
      Jeju, South Korea
    • 年月日
      2015-06-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 有機電子デバイス研究室

    • URL

      http://o.ed.kyushu-u.ac.jp/oedlab/Welcome.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi