| 研究課題/領域番号 |
19H02562
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分28030:ナノ材料科学関連
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| 研究機関 | 東海大学 |
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研究代表者 |
立崎 武弘 東海大学, 情報理工学部, 講師 (20632590)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2019年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
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| キーワード | プローブ顕微鏡 / ラマン分光 / ナノテクノロジー / 薄膜・表界面 / 光計測 / 走査プローブ顕微鏡 / 近接場 / 単分子層 / 表面・界面 / ナノスケール / 近接場光学 / 導波路 / チップ増強ラマン分光 / 薄膜 / 有機薄膜 / プラズモン / 分光 / チップ増強 / 光制御 / 光導波路 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の狙いは、最先端光計測技術と走査プローブ顕微鏡を融合させ、ナノメートルの空間分解能とビデオレートの計測速度、広帯域高空間分解分光計測を鼎立させた“ナノ分解高速分光計測”の技術基盤を築くことである。固体物理学と分子材料科学におけるモデル物質の精密分光を通じて技術の優位性を定量的に評価し、物質科学へ応用する。 時々刻々変化する物質状態を追跡する、ナノメートル空間分解能で二次元的分光情報を取得するなど、計測の高速性を生かした研究へ応用する。
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| 研究成果の概要 |
ナノメートル空間分解能を持ち、非破壊的手段によってリアルタイムで分光分析が可能な技術基盤の研究および装置開発を行った。この開発において、プラズモン共鳴を利用した高効率・高安定・広帯域・長寿命のナノ光プローブを創出し、金単結晶表面に配列させた単分子膜を用いたデモンストレーションを行った。ナノ光プローブによる探針増強ラマン分光で毎秒のスペクトル計測が一時間以上にわたって安定的に可能であることを実証した。また、単結晶ダイヤモンド基板における探針増強ラマン分光分析も行い、創出したナノ光プローブの電場増強度がこれまで報告のあるナノ光プローブと同等以上であり、実用に足ることを確かめられた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
非破壊的手段でナノメートル空間分解能を実現し、高効率・広帯域・高安定・長寿命をも達成する計測・分析技術を確立できた。本技術は、経時変化する物質・現象の変化を追跡して計測することができ、物質や現象の理解を深めることに貢献する。また、高速で高安定であるため二次元的な分光分析も可能であるなど、化学的分析への貢献も意義深い。特に、創出したナノ光プローブは、単一構造で可視光から赤外域までの広帯域で分光分析が可能である。これは有機物の分析にも大きな力を発揮するため、本研究開発の成果は非常に意義深い。
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