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表面プラズモン共鳴場やエキシトンのエネルギーによって化学反応に関わる微弱な信号光を高感度に検出したり、界面での化学反応そのものを制御できる可能性がある。その様なエネルギーの局在化には、回折格子、フォトニック結晶、極微導波路等の利用が有望である。我々はこれまでに、金薄膜の表面プラズモン共鳴場を利用した人工生体膜(脂質膜)の高感度蛍光検出や、シリコンナノ粒子の局在エキシトンを使った希土類イオンの高効率発光等の研究に取り組んできた。
本研究では、金属薄膜表面に形成されるプラズモンエネルギーと波長レベル以下の周期構造とを組み合わせた、化学反応に関わる微弱信号の高感度検出あるいは信号増幅のための素子化技術について検討することを目的とする。特に、回折格子上で表面プラズモン共鳴(SPR)を励起場として発生させ、その界面の蛍光分子を励起させる表面プラズモン励起増強蛍光分光(SPFS)の開発と応用に関する研究を実施している。
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