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発光抑制する電気化学フォトニック結晶の作製

研究課題

研究課題/領域番号 25420707
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 無機材料・物性
研究機関東京工業大学

研究代表者

松下 祥子  東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (50342853)

研究分担者 松谷 晃宏  東京工業大学, 技術部, 技術職員 (40397047)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードフォトニック結晶 / 電気化学 / リソグラフィー / 3次元 / 酸化チタン / ボトムアップ / ナノ構造 / プラズモン / 光熱変換 / 光圧 / ナノ加工 / 微細構造 / 自己集積 / ナノ構造作製 / 反応性イオンエッチング / 電解液 / 屈折率 / 誘電率 / 太陽電池 / 傾斜エッチング
研究成果の概要

光の半導体と呼ばれるフォトニック結晶の光化学反応への応用を念頭に、本研究では、光酸化還元能を持つ酸化チタンによるフルフォトニックバンドギャップ(3次元に完全に光を閉じ込める能力)を有するフォトニック結晶構造の探索を行った。
本研究の成果は大きく3つに分かれる。1)酸化チタン/電解液で構成されるフルフォトニックバンドギャップを持つ構造体を計算上発見し、2)そのような構造体を作製するために酸化チタンのリソグラフィー技術を確立し、3)実際に構造体を作製し1の計算の正しかったことを実験的に確認した、ことである。

報告書

(5件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2017 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件、 謝辞記載あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Spontaneous Interfacial Tension Changes at the Interface of Metal Chloride Nitrobenzene Solution and Aqueous Stearyltrimethylammonium Chloride Solution: the Role of Metal Ions2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Arai, Y. Tsuruki, T. Isobe, A Nakajima, S. Matsushita
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 90 号: 5 ページ: 491-499

    • DOI

      10.1246/bcsj.20160348

    • NAID

      130006770720

    • ISSN
      0009-2673, 1348-0634
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Optical performance of Au hemispheric sub-microstructure on polystyrene quadrumer2017

    • 著者名/発表者名
      3.Tsuyoshi Takahashi, Akihiro Matsutani, Dai Shoji, Kunio Nishioka, Mina Sato, Takayuki Okamoto, Tomotarou Ezaki, Toshihiro Isobe, Akira Nakajima, Sachiko Matsushita
    • 雑誌名

      Colloids. Surf. A

      巻: 513 ページ: 51-56

    • DOI

      10.1016/j.colsurfa.2016.11.033

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hole-size tuning and sensing performance of hexagonal plasmonic nanohole arrays2016

    • 著者名/発表者名
      Takazumi Ohno, Carl Wadell, Satoshi Inagaki, Ji Shi, Yoshio Nakamura, Sachiko Matsushita, Takumi Sannomiya
    • 雑誌名

      Optical Materials Express

      巻: 6 号: 5 ページ: 1594-1603

    • DOI

      10.1364/ome.6.001594

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Metal nanostructures fabricated by the difference of interfacial energy at a dielectric/metal interface,2016

    • 著者名/発表者名
      Toshinao Tatsuno, Takayuki Okamoto, Tomotarou Ezaki, Toshihiro Isobe, Akira Nakajima and Sachiko Matsushita
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn.

      巻: 89 号: 3 ページ: 369-374

    • DOI

      10.1246/bcsj.20150364

    • NAID

      130005137578

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Simple fabrication of micro-polygons and micro-honeycombs utilizing thermal deformation of monolayer colloidal crystals during reactive ion etching2015

    • 著者名/発表者名
      Shoya Sano, Kunio Nishioka, Akihiro Matsutani, Toshihiro Isobe, Akira Nakajima, Sachiko Matsushita
    • 雑誌名

      Colloid. Surf. A

      巻: 486 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1016/j.colsurfa.2015.09.019

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Microfabrication for a polystyrene quadrupole by template-assisted self-assembly2015

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Takahashi, Akihiro Matsutani, Dai Shoji, Kunio Nishioka, Mina Sato, Toshihiro Isobe, Akira Nakajima, Sachiko Matsushita
    • 雑誌名

      Colloid. Surf. A

      巻: 484 ページ: 75-80

    • DOI

      10.1016/j.colsurfa.2015.07.057

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Gas Separation using Knudsen and Surface diffusion I: Preparation of Epoxy/Porous SiO2 Composite2014

    • 著者名/発表者名
      T. Isobe, M. Nishimura, S. Matsushita, A. Nakajima
    • 雑誌名

      Microporous Mesoporous Mater

      巻: 183 ページ: 201-206

    • DOI

      10.1016/j.micromeso.2013.09.028

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparative study of the impact and sliding behavior of water droplets on two different hydrophobic silane coatings2014

    • 著者名/発表者名
      A. Nakajima, T. Miyamoto, M. Sakai, T. Isobe, S. Matsushita
    • 雑誌名

      Appl. Surf. Sci.

      巻: 292 ページ: 990-996

    • DOI

      10.1016/j.apsusc.2013.12.097

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparative study of photoinduced wettability conversion between [PW12O40]3-/brookite and [SiW12O40]4-/brookite hybrid films2014

    • 著者名/発表者名
      K. Pruethiarenun, T. Isobe, S. Matsushita, J. Ye, A. Nakajima
    • 雑誌名

      Mater. Chem. Phys

      巻: 144 号: 3 ページ: 327-334

    • DOI

      10.1016/j.matchemphys.2013.12.047

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Defective black TiO2 synthesized via anodization for visible-light photocatalysis2014

    • 著者名/発表者名
      J. Dong, J. Han, Y. Liu, A. Nakajima, S. Matsushita, S. Wei, W. Gao
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 6 号: 3 ページ: 1385-1388

    • DOI

      10.1021/am405549p

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Angled Etching of (001) Rutile Nb-TiO2 Substrate by SF6 Based Capacitive Coupled Plasma2014

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Matsutani, Kunio Nishioka, Mina Sato, Dai Shoji, Daito Kobayashi, Toshihiro Isobe, Akira Nakajima, Tetsu Tatsuma, and Sachiko Matsushita
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pore Size Dependence of Self-Assembled Type Photonic Crystal on Dye-Sensitized Solar Cells Efficiency utilising Chlorine e62014

    • 著者名/発表者名
      George Kato, Chie Nishiyama, Takashi Yabuta, Masahiro Miyauchi, Takuya Hashimoto, Toshihiro Isobe, Akira Nakajima, Sachiko Matsushita
    • 雑誌名

      J. Porous Mater

      巻: 21 号: 2 ページ: 165-176

    • DOI

      10.1007/s10934-013-9761-8

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] カップ状金ナノ構造を用いた近接場光学トラップの検討2017

    • 著者名/発表者名
      阿川 裕晃、 岡本 隆之、 磯部 敏宏、 中島 章、 松下 祥子
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Kelvin Probe Force Microscopic Images on Gold Nanodisks with and without Light Irradiation2016

    • 著者名/発表者名
      T. Ezaki, A. Matsutani, K. Nishioka, D. Shoji, M. Sato, T. Okamoto, T. Isobe, A. Nakajima, S. Matsushita
    • 学会等名
      MRS 2016 fall meeting
    • 発表場所
      Boston, Massachusetts, USA
    • 年月日
      2016-11-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication and Characterization of Gold Nanopots2016

    • 著者名/発表者名
      Rafael A. Vila, Hiroshi Agawa, Takayuki Okamoto, Joshua A. Robinson, Toshihiro Isobe, Akira Nakajima, Sachiko Matsushita
    • 学会等名
      第67回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      北海道教育大学
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] カップ状金ナノ構造体の深化とそのプラズモニック特性2016

    • 著者名/発表者名
      阿川 裕晃, Rafael VILA, 岡本 隆之, 磯部 敏宏, 中島 章, 松下 祥子
    • 学会等名
      第67回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      北海道教育大学
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Si/SiO2上金ナノ円盤の表面電位の光照射依存およびその構造依存性2016

    • 著者名/発表者名
      江崎 智太郎, 松谷 晃宏, 西岡 國生, 庄司 大, 佐藤 美那, 岡本 隆之, 磯部 敏宏, 中島 章, 松下 祥子
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Si上に形成した金ナノ円盤が示す表面電位差の光照射依存2016

    • 著者名/発表者名
      2.江崎 智太郎、松谷晃宏、西岡國生、庄司大、佐藤美那、岡本隆之、磯部 敏宏、中島 章、松下 祥子
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] シリカ/金属界面エネルギー差を利用したナノカップの作製とそのプラズモンセンシング2016

    • 著者名/発表者名
      龍野俊直、岡本隆之 、江崎智太郎、磯部敏宏、中島章、松下祥子
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Bottom-up Fabrication of Metal Nanostructures such as Quadrupoles, Bowls using Two-Dimensional Colloidal Crystals2015

    • 著者名/発表者名
      Sachiko Matsushita, Tsuyoshi Takahashi, Toshinao Tatsuno, Toshihiro Isobe, Akira Nakajima
    • 学会等名
      THE INTERNATIONAL CHEMICAL CONGRESS OF PACIFIC BASIN SOCIETIES
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii
    • 年月日
      2015-12-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Control of Nanomorphology of Colloidal Particle Structures for Near-Field Optics2015

    • 著者名/発表者名
      Sachiko Matsushita
    • 学会等名
      Western Pacific Colloids Meeting 2015
    • 発表場所
      Western Pacific Colloids Meeting 2015
    • 年月日
      2015-11-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Microfabrication of polystylene quadrupole combined with top-down and bottom-up approach2015

    • 著者名/発表者名
      T. Takahashi, A. Matsutani, D. Shoji, K. Nishioka, T. Isobe, A. Nakajima, S. Matsushita
    • 学会等名
      Western Pacific Colloids Meeting 2015
    • 発表場所
      Western Pacific Colloids Meeting 2015
    • 年月日
      2015-11-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 誘電体/金属界面のエネルギー差を利用した金属ナノ構造体の作製2015

    • 著者名/発表者名
      龍野俊直、 三宮工、 磯部敏宏、松下祥子、中島章
    • 学会等名
      第66回 コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 2次元コロイド結晶上への熱変形に着目した酸素プラズマエッチング加工2015

    • 著者名/発表者名
      佐野翔哉, 磯部敏宏, 松下祥子, 中島章
    • 学会等名
      日本化学会
    • 発表場所
      日本大学
    • 年月日
      2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 負の熱膨張率を有するZr2MoP2O12セラミックスの作製とその特性2015

    • 著者名/発表者名
      宝槻 直十, 磯部 敏宏, 吉田 克己, 松下 祥子, 中島 章
    • 学会等名
      日本セラミックス協会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] N2選択性を有するCO2/N2ガス分離用アルミナフィルタの作製2015

    • 著者名/発表者名
      磯部敏宏, 清水麻衣, 高田康寛, 谷本怜美, 高橋毅, 松下祥子, 中島章
    • 学会等名
      第2回資源・環境関連セラミックス材料・技術研究講演会, 第2回資源・環境関連セラミックス材料・技術研究講演会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] トップダウン・ボトムアップ統合アプローチによるポリスチレン四重極子の作製2015

    • 著者名/発表者名
      高橋 毅、松谷 晃宏、庄司 大、西岡 國生、佐藤 美那、磯部 敏宏、中島 章、松下 祥子
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Preparation of Ni/SiO2 catalyst with hierarchical structure for CO2 methanation2015

    • 著者名/発表者名
      Kouta Yokoyama, Sachiko Matsushita, TAKAYUKI KOMATSU, Toshihiro Isobe, Akira Nakajima.
    • 学会等名
      Symposium on Basic Science of Ceramics
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 年月日
      2015-01-08 – 2015-01-09
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] A material discussion aboutthe Nakache and Dupeyrat System2014

    • 著者名/発表者名
      Sachiko Matsushita
    • 学会等名
      生物物理学会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 多孔質ガラスとフッ素オイルを用いた固体/液体複合撥水材料の作製とその動的撥水性2014

    • 著者名/発表者名
      高田康寛, 酒井宗寿, 磯部敏宏, 松下祥子, 中島章
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春期学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2014-09-13 – 2014-09-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 傾斜ドライエッチングを用いた酸化チタンフォトニック結晶の作製と評価2014

    • 著者名/発表者名
      小林 大斗,松谷晃宏,西岡國生,庄司大,佐藤美那,磯部敏宏,中島章,立間徹,松下祥子
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      青山学院大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] SF6 プラズマによるNb-TiO2 結晶基板のドライエッチング2013

    • 著者名/発表者名
      松谷晃宏,西岡國生,庄司大,佐藤美那, 小林大斗,磯部敏宏,中島章,立間徹,松下祥子
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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