| 研究課題/領域番号 |
18K04872
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分28020:ナノ構造物理関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
坂口 紀史 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (70344489)
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| 研究分担者 |
國貞 雄治 北海道大学, 工学研究院, 助教 (00591075)
松尾 保孝 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (90374652)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 表面プラズモン共鳴 / STEM-EELS / 金属平板 / MIM構造 / Casimir力 / 近距離Casimir力 / 表面プラズモン / ナノギャップ / カシミール力 / EELS / EELS解析 |
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| 研究成果の概要 |
近距離Casimir力の評価のために重要となる金属平板間の表面プラズモン相互作用を明らかにする目的で、誘電体をAgで挟んだMIM構造を作製しEELS測定により相互作用の強さとギャップ間隔の関係について解析した。Ag/誘電体層界面に励起される表面プラズモン共鳴エネルギーはそれぞれ3.3eVおよび3.0eVとなり、屈折率が大きいほど共鳴エネルギーは低エネルギー側にシフトするした。MIM構造では、ギャップ間隔が狭くなるほど共鳴エネルギーは高エネルギー側にシフトした。ギャップ間隔が100nm以下の金属板間においては表面プラズモン相互作用がCasimir効果に大きな影響を及ぼすことが実験的に示された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、近距離Casimir力に寄与する表面プラズモン相互作用の影響が、特に100nm以下の金属板間で大きくなることを明らかにした。このような微小空間に働く力は、ナノメカニカルデバイスの動作に影響を及ぼすことも指摘されている。さらに、このような力は例えばロンドン分散力とともにコロイドの凝集・分散に影響を及ぼすことも指摘されており、今後その距離依存性を定式化することができればナノ・メゾスケールにおけるデバイス設計に大きな役割を果たすことができるようになる。
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