• 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

レーザー加熱による機能性材料の3次元合成

研究課題

研究課題/領域番号 18H01948
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分32020:機能物性化学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

平井 健二  北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (10754400)

研究分担者 猪瀬 朋子  北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (10772296)
雲林院 宏  北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (40519352)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2020年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2019年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2018年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
キーワード金属ナノワイヤ / 表面増強ラマン散乱 / 有機金属構造体 / 酸化亜鉛 / プラズモン / プラズモン共鳴 / グラフェン / 銀ナノワイヤ / レーザー加熱 / 配位高分子 / 無機酸化物 / 光熱効果 / 金ナノ粒子 / 金属ナノ構造 / 集積型金属錯体 / 炭素材料 / 電気二重層キャパシタ
研究成果の概要

機能性材料を目的の場所に配置することが出来れば、電子素子、光学素子、マイクロデバイスの開発が可能となる。本研究では、様々な機能性材料を望みの場所で合成する方法を開発した。具体的には、プローブとしての利用が可能な銀ナノワイヤ(AgNW)上で金ナノ粒子(AuNP)を合成し、プラズモン加熱を利用した機能性材料の合成を行った。AuNPにレーザーを照射することで、AuNP近傍を加熱することが可能である。この加熱方法を利用して酸化亜鉛や有機金属構造体を局所的に合成することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、光照射を利用して局所的に加熱する方法を開発した。光を照射した場所のみで加熱反応を起こすことで、金属錯体や金属酸化物を狙った場所で合成することに成功した。この局所加熱法によって、様々な機能性材料を望みの場所で合成することが可能になるため、電子素子、光学素子、マイクロデバイスなどの作製技術となることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 15件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] KUルーバン(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] ルーバン大学(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] メルボルン大学(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Katholieke Universiteit Leuven(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Multicolour photochromic fluorescence of a fluorophore encapsulated in a metal?organic framework2020

    • 著者名/発表者名
      Hirai Kenji、Kitagawa Taisei、Fujiwara Hideki、Pirillo Jenny、Hijikata Yuh、Inose Tomoko、Uji-i Hiroshi
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 56 号: 67 ページ: 9651-9654

    • DOI

      10.1039/d0cc03624b

    • NAID

      120007145359

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Label-free visualization of heterogeneities and defects in metal organic frameworks using nonlinear optics2020

    • 著者名/発表者名
      Wolf Mathias、Hirai Kenji、Toyouchi Shuichi、Fron Eduard、Peeters Wannes、De Feyter Steven、Uji-i Hiroshi
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 56 号: 87 ページ: 13331-13334

    • DOI

      10.1039/d0cc05470d

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Low-Cytotoxic Gold-Coated Silver Nanoflowers for Intracellular pH Sensing2020

    • 著者名/発表者名
      Zhang Qiang、Wen Han、Watanabe Kiri、Kotani Ibuki、Ricci Monica、Fortuni Beatrice、Dao Anh Thi Ngoc、Masuhara Akito、Hirai Kenji、Kasai Hitoshi、Inose Tomoko、Uji-i Hiroshi
    • 雑誌名

      ACS Applied Nano Materials

      巻: 3 号: 8 ページ: 7643-7650

    • DOI

      10.1021/acsanm.0c01278

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Controlled Fabrication of Optical Signal Input/Output Sites on Plasmonic Nanowires2020

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Toyouchi, Mathias Wolf, Yusuke Nakao, Yasuhiko Fujita, Tomoko Inose, Beatrice Fortuni, Kenji Hirai, Johan Hofkens, Steven De Feyter, James Hutchison, Hiroshi Uji-i
    • 雑誌名

      Nano Letters

      巻: 20 号: 4 ページ: 2460-2467

    • DOI

      10.1021/acs.nanolett.9b05199

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] プラズモン導波路を用いた単一細胞解析と操作2020

    • 著者名/発表者名
      豊内秀一, 猪瀬朋子, 平井健二, 雲林院宏
    • 雑誌名

      月間「細胞」

      巻: 2月号 ページ: 51-54

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Tip-enhanced Raman spectroscopy on chemically unzipped carbon nanoribbon2020

    • 著者名/発表者名
      Shoji Sugioka, Shuichi Toyouchi, Shinnosuke Hara, Tomoko Inose, Kenji Hirai, Yasuhiko Fujita, Hirofumi Tanaka, Hiroshi Uji-i
    • 学会等名
      第81回 応用物理学会 秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Deposition of gold nanoparticles on silver nanowires for nano-heat source2020

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Nakao, Syuichi Toyouchi, Kenji Hirai, Tomoko Inose, Hiroshi Uji
    • 学会等名
      第81回 応用物理学会 秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Low invasive nanowires gene delivery system2020

    • 著者名/発表者名
      Takuto Ishida, Tomoko Inose, Kenji Hirai, Hiroshi Uji
    • 学会等名
      第81回 応用物理学会 秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Length controlled AFM-AgNW probes for tip-enhanced Raman Scattering2020

    • 著者名/発表者名
      Jiangtao Li, Han Wen, Tomoko Inose, Kenji Hirai, Hiroshi Uji-i
    • 学会等名
      The 21st RIES-Hokudai International Symposium
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Selective surface-enhanced Raman scattering by coating of metal-organic framework on metal nanowires2020

    • 著者名/発表者名
      Taku Murasugi, Kenji Hirai, Tomoko Inose, Hiroshi Ujii
    • 学会等名
      The 21st RIES-Hokudai International Symposium
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Site-specific gold nanoparticles deposition on silver nanowire for nano-heat source2020

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Nakao, Syuichi Toyouchi, Kenji Hirai, Tomoko Inose, Hiroshi Uji-i
    • 学会等名
      The 21st RIES-Hokudai International Symposium
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Gold nanostructures-deposited Silver Nanowires for the Cytosolic and Nuclear pH Sensing2020

    • 著者名/発表者名
      Qiang Zhang, Monica Ricci, Jiangtao Li, Takuto Ishida, Han Wen, Haruka Kojima, Tomoko Inose, Shuichi Toyouchi, Yasuhiko Fujita, Kenji Hirai, Beatrice Fortuni, Hiroshi Uji-i
    • 学会等名
      The 21st RIES-Hokudai International Symposium
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Low invasive gene delivery by using silver nanowires2020

    • 著者名/発表者名
      Takuto Ishida, Tomoko Inose, Kenji Hirai, Hiroshi Uji-i
    • 学会等名
      The 21st RIES-Hokudai International Symposium
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] End-shape engineering on metal nanowires2020

    • 著者名/発表者名
      Taiki Akashi, Tomoko Inose, Shuichi Toyouchi, Kenji Hirai, Hiroshi Uji-i
    • 学会等名
      The 21st RIES-Hokudai International Symposium
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nanoscale characterisation of carbon nanomaterials using tip-enhanced Raman spectroscopy2020

    • 著者名/発表者名
      Han Wen, Tomoko Inose, Syoji Sugioka, Jiangtao Li, Kenji Hirai, Hiroshi Uji-i
    • 学会等名
      The 21st RIES-Hokudai International Symposium
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tip-enhanced Raman spectroscopy on chemically unzipped carbon nanoribbon2020

    • 著者名/発表者名
      Shoji Sugioka, Tomoko Inose, Shinnosuke Hara, Shuichi Toyouchi, Kenji Hirai, Yasuhiko Fujita, Hirofumi Tanaka, Hiroshi Uji-i
    • 学会等名
      The 21st RIES-Hokudai International Symposium
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] End shape engineering of silver nanowire for tip-enhanced Raman microscopy2020

    • 著者名/発表者名
      taiki Akashi, Hiroshi; UJi-i, Kenji Hirai, Tomoko Inose
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会(2020)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Gold coated silver nanoflowers toward SERS-based intracellular pH sensing with low cytotoxicity2019

    • 著者名/発表者名
      Qiang Zhang, Kiri Watanabe, Ibuki Kotani, Beatrice Fortuni, Taemaitree Farsai, Hitoshi Kasai, Johan Hofkens, Kenji Hirai, Tomoko Inose, Hiroshi Uji-i
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of pencil-like silver nanowires through water-mediated polyol process and its applications in nonlinear plasmonics2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Inose, Shuichi Toyouchi, Akito Masuhara, Yasuhiko Fujita, Kenji Hirai, Hiroshi Uji-i
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 生きた細胞内の分子間相互作用を光で観測2019

    • 著者名/発表者名
      猪瀬朋子, Fortuni Beatrice, Ricci Monica, 平井健二, Rocha Susana, 雲林院 宏
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] リモート励起単一細胞内表面増強ラマン検出2019

    • 著者名/発表者名
      フォーチュニ ベアトリス, リッシ モニカ, 小谷伊吹, 豊内秀一, 猪瀬朋子, 平井健二, 雲林院宏
    • 学会等名
      2019年日本表面真空学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Intracellular time-lapse observation of mesoporous silica nanoparticles2019

    • 著者名/発表者名
      Ibuki Kotani, Tomoko Inose, Beatrice Fortuni, Indra Van Zundert, Kenji Hirai, Hiroshi Uji-i
    • 学会等名
      The 20th RIES-HOKUDAI International Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Site-specific gold nanoparticles deposition on silver nanowires for nano-heat source2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Nakao, Toyouchi Shuichi, Kenji Hirai, Tomoko Inose, Hiroshi Uji-i
    • 学会等名
      The 20th RIES-HOKUDAI International Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SERS-based pH sensors with highly reduced cytotoxicity2019

    • 著者名/発表者名
      Qiang Zhang, Kiri Watanabe, Ibuki Kotani, Beatrice Fortuni, Taemaitree Farsai, Hitoshi Kasai, Johan Hofkens, Kenji Hirai, Tomoko Inose, Hiroshi Uji-i
    • 学会等名
      The 20th RIES-HOKUDAI International Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] End-shape engineering on metal nanowires2019

    • 著者名/発表者名
      Taiki Akashi, Tomoko Inose, Shuichi Toyouchi, Kenji Hirai, Hiroshi Uji-i
    • 学会等名
      The 20th RIES-HOKUDAI International Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Particle Tracking of Individual Nanoparticles Using Chemical Fingerprint2019

    • 著者名/発表者名
      Han Wen, Tomoko Inose, Tatsuya Ogawa, Beatrice Fortuni, Susana Rocha, Kenji Hirai, Hiroshi Uji-i
    • 学会等名
      The 20th RIES-HOKUDAI International Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tip-enhanced Raman spectroscopy on chemically unzipped carbon nanoribbon2019

    • 著者名/発表者名
      Shoji Sugioka, Tomoko Inose, Shinnosuke Hara, Shuichi Toyouchi, Peter Walke, Kenji Hirai, Yasuhiko Fujita, Hirofumi Tanaka, Hiroshi Uji-i
    • 学会等名
      The 20th RIES-HOKUDAI International Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Infrared Laser Writing of Functional Materials2018

    • 著者名/発表者名
      Kenji Hirai
    • 学会等名
      The first International Joint Symposium of CEFMS-NCTU, RCAS-AS and 5-Star Alliance
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 細胞内分子検出に向けた銀ナノワイヤーの表面処理2018

    • 著者名/発表者名
      平井健二
    • 学会等名
      2018年度 人・環境と物質をつなぐイノベーション創出ダイナミックアライアンス 生命機能 物質・デバイスシステムG3分科会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 銀ナノワイヤの表面処理と表面増強ラマン散乱に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      堀菜月, 平井健二, 猪瀬朋子, 雲林院宏
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] Photosynergetic Responses in Molecules and Molecular Aggregates2020

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Toyouchi、Tomoko Inose、Kenji Hirai、Hiroshi Uji-i
    • 総ページ数
      16
    • 出版者
      Springer Nature
    • ISBN
      9789811554506
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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