| 研究課題/領域番号 |
19K05191
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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28010:ナノ構造化学関連
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| 研究機関 | 旭川工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
兵野 篤 旭川工業高等専門学校, 物質化学工学科, 助教 (20554299)
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| 研究分担者 |
伊藤 史典 公益財団法人地球環境産業技術研究機構, その他部局等, 研究員 (10366429)
高瀬 舞 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (20631972)
阿部 薫明 北海道大学, 歯学研究院, 助教 (40374566)
千葉 誠 旭川工業高等専門学校, 物質化学工学科, 准教授 (80390384)
鈴木 啓太 北海道大学, 工学研究院, 技術職員 (90649146)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | ラマン増強 / 金属めっき / 金属微粒子 / 表面増強プラズモン共鳴 / ラマン散乱光測定 / ラマン散乱増強 / 電気めっき / ラマン散乱分析 / ナノ粒子 / コロイド結晶 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、実用的な高感度ラマン分光分析用のプローブとして、表面にナノギャップ構造を有した微細金属構造をもつ微粒子の創製と、その応用展開を目指す。
ナノギャップにおけるラマン増強は、強力な増幅効果が実証されているものの、その発生原理が解明されておらず、さらに基板上に増強場が限定されることから、汎用的な測定法への発展途上である。
本研究では、高規則構造であるコロイド結晶と短時間電解めっき法の技術を用いて、表面にナノギャップを有する微粒子を作製し、試料表面の任意の測定位置に移動可能な汎用性プローブとして用いることで増強効果の原理解明の道筋をつけるとともに、実用的な測定プローブとしての応用展開を行う。
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| 研究成果の概要 |
ラマン増強プローブへの応用を企図して、銀クラスター修飾ポリスチレン粒子を作成・評価した。パルス銀めっき法により目的とする粒子の生成と銀クラスターの性状制御が可能であることを見出した。
ラマン増強性能については、従来の増強プローブと同等の強い増強効果が局所的に発現することが確認された。従来法と比べて、ポリスチレン粒子表面に増強構造を形成したことで、より汎用性の高い増強プローブとしての利用が期待できる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ラマン散乱光測定は、物体表面の同定・分析に用いられる分析法である。レーザー光を照射するために適用範囲が限定されているのが現状であるが、感度向上による超短時間測定によって生体表面のその場観察への応用が期待される。
本研究ではその増強方法のひとつである表面増強ラマン散乱について、微粒子表面に増強構造を構築することで、より汎用性の高い増強プローブの開発を実現した。従来法と同等の増強性能を確認できたため、加工方法の確立によって高感度その場観察が可能である。
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