| 研究課題/領域番号 |
20K21140
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分29:応用物理物性およびその関連分野
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
馬場 暁 新潟大学, 自然科学系, 教授 (80452077)
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| 研究分担者 |
L CHUTIPARN 新潟大学, 自然科学系, 助教 (90769316)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 表面プラズモン / 光熱効果 / フレキシブルフィルム / グレーティング / 金属ナノ粒子 / 銀微粒子 / プラズモン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
申請者は、これまでにグレーティング金属上表面プラズモン励起を利用した伸縮性フレキシブルプラズモニックセンサや光電変換デバイスについて検討し、プラズモン励起とセンシング特性、光電変換特性の関係を明らかにしてきた。本研究では、最近申請者が見出した著しい光電場増強効果が得られる金属微粒子からなる金属格子ナノ構造を伸縮性フレキシブル基板上に作製し、局在・伝搬型表面プラズモン協働励起による大きな光電場増強で生じる光熱を利用した、プラズモニック光熱変換フィルムの創製を目指す。さらに、このプラズモニック光熱効果の新たなデバイス応用に挑戦する。
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| 研究成果の概要 |
本課題では、著しい光電場増強効果が得られる金属微粒子からなる金属格子ナノ構造を伸縮性フレキシブル基板上に作製し、局在・伝搬型表面プラズモン協働励起による大きな光電場増強で生じる光熱を利用した、プラズモニック光熱変換フィルムの創製を目指して研究を進めた。その結果、以下の成果が得られた。
①フレキシブルシート上へプラズモニック光熱フィルムを作製し、局在型表面プラズモン励起と伝搬型表面プラズモン励起それぞれの光熱効果への影響について詳細な知見が得られた。また、協働励起により大きな光熱効果が得られることを検証した。②光熱フィルム上への銀色素の堆積と、光熱効果による色素の分解反応特性について検証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本提案では、独自の技術である金属微粒子による格子ナノ構造シートを開発し、局在型・伝搬型表面プラズモン同時励起・協働効果による大きな光電場増強を利用し、フレキシブルプラズモニック光熱変換フィルムデバイスの開発を行った。協働効果による光熱効果を明らかにしたことは学術的にも意義がある。また、光熱効果を利用した色素の分解反応効果についても明らかにしたことは、今後の光熱殺菌フィルムへの応用に貢献できる。さらに、本研究成果は光熱治療分野への応用の他、添付型補助電源などエネルギー分野へも応用可能であるなど新規プラズモニック光熱デバイスとして社会的な意義がある。
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