光化学反応増強用プラズモニックスデバイス

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21656007
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用物性・結晶工学
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 三木 一司 独立行政法人物質・材料研究機構, 高分子材料ユニット, グループリーダー (30354335)
• 研究分担者: 磯崎 勝弘 独立行政法人物質・材料研究機構, 高分子材料ユニット, NIMSポスドク研究員 (30455274)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: プラズモン / 近接場光 / 光化学反応 / 流体デバイス / 金ナノ粒子 / 自己組織化

研究概要

本研究では近接場光と光化学を融合するために、有機合成化学者が簡便に使える光化学増強用のプラズモニクスデバイスを提案・実証しました。プラズモニクスデバイスは、μTAS(化学分析用流体デバイス)に金微粒子SAM膜(2次元配列膜)を組み合わせたものです。流路部分にアルカンチオールを表面保護分子層として修飾した金微粒子を使ってSAM膜を形成し、この流路部分で高効率での光化学反応を起します。装置はオープンループで利用できるため、高いスループットの光化学反応が可能です。

研究成果

• [雑誌論文] Anisotropic charge transport and contact resistance of 6, 13-bis(triisopropylsilylethynyl) pentacene field-effect transistors fabricated by a modified flow-coating method (2012)
  • 著者名/発表者名: Kenji Sakamoto, Junichi Ueno, Kirill Bulgarevich, and Kazushi Miki
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 100 ページ: 123301
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anisotropic field-effect hole mobility of liquid crystalline conjugated polymer layers formed on photo-aligned polyimide films (2011)
  • 著者名/発表者名: Kenji Sakamoto, Takeshi Yasuda, Kazushi Miki, Masayuki Chikamatsu, and Reiko Azumi
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 109 ページ: 013702(7)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical coating of large-area Au nanoparticle two-dimensional arrays as plasmon-resonant optics (2010)
  • 著者名/発表者名: Katsuhiro Isozaki, Takao Ochiai, Tomoya Taguchi, Koh-ichi Nittoh, Kazushi Miki
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 97 ページ: 221101(3)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly polarized polymer-based light-emitting diodes fabricated by using very thin photoaligned polyimide layers (2010)
  • 著者名/発表者名: Kenji Sakamoto, Kazushi Miki, Masahiro Misaki, Koichi Sakaguchi, Yuzuru Hijikata, Masayuki Chikamatsu, and Reiko Azumi
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 107 ページ: 113108(9)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design, synthesis, and complementary recognition ofβ-hairpin peptides stabilized by artificial DNA base-pairing amino acids (2010)
  • 著者名/発表者名: Katsuhiro Isozaki, and Kazushi Miki
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 46 ページ: 2947-2949
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly localized light field on metallic nanoarrays prepared with DNA nanofibers (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Nakao, H. Hayashi, H. Shiigi, and K. Miki
  • 雑誌名: Analytical Sciences 巻: 25 ページ: 1175-1177
  • 査読あり
• [雑誌論文] Racemic(RSC, SRS)-(2-{[1-allyloxycarbonyl-3-(methylsulfanyl) propyl] iminomethyl} phenyl-κ3S, N, C1) chloridoplatinum(II). (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Isozaki, A. Sato, and K. Miki
  • 雑誌名: Acta Crystallographica Section E 巻: E65 ページ: 1401
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simple one-step growth and parallel alignment of DNA nanofibers via solvent vapor-induced buildup (2009)
  • 著者名/発表者名: Hidenobu Nakao, Tomoya Taguchi, Hiroshi Shiigi, and Kazushi Miki
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 44 ページ: 1858-1860
  • 査読あり
• [学会発表] ギャップ間隔を規定した金ナノ粒子集合体の多光子誘起発光 (2012)
  • 著者名/発表者名: 落合隆夫、成島哲也、磯崎勝弘、岡本裕巳、三木一司
  • 学会等名: 2012年春季第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] 金ナノ粒子2次元配列上の疎水性分子膜による触媒加速効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田口知弥、磯崎勝弘、落合隆夫、三木一司
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶応大学日吉キャンパス・矢上キャンパス
  • 年月日: 2012-02-25
• [学会発表] 大面積近接場光アレイを利用した2光子駆動型フォトクロミックデバイス (2012)
  • 著者名/発表者名: 磯崎勝弘、落合隆夫、田口知弥、三木一司
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス・矢上キャンパス
  • 年月日: 2012-02-25
• [学会発表] 金微粒子配列によるシリコン系太陽電池の光電流増強効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 坪松悟史、落合隆夫、村田晃一、三木一司、鹿野文久
  • 学会等名: 第3回薄膜太陽電池セミナ
  • 発表場所: 埼玉大学
  • 年月日: 2011-10-24
• [学会発表] 2次元配列固定化金ナノ粒子の疎水性界面における触媒反応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 磯崎勝弘、田口知弥、落合隆夫、三木一司
  • 学会等名: 日本化学会第5回バイオ関連化学シンポジウム(第26回生体機能関連化学シンポジウム、第14回バイオテクノロジー部会シンポジウム、第14回生命化学研究会シンポジウム、第8回ホスト-ゲスト超分子化学シンポジウム)
  • 発表場所: つくば国際会議場「エポカルつくば」
  • 年月日: 2011-09-12
• [学会発表] 金ナノ粒子自己組織化単分子膜を利用した光化学反応の加速効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 落合隆夫、磯崎勝弘、田口知弥、日塔光一、村田晃一、三木一司
  • 学会等名: 第70回応用物理学会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] 2次元配列固定化金ナノ粒子界面の疎水性ナノ空間における高効率触媒機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田口知弥、磯崎勝弘、落合隆夫、三木一司
  • 学会等名: 日本化学会第5回関東支部大会(2011)
  • 発表場所: 東京農工大学
  • 年月日: 2011-08-31
• [学会発表] 大面積金ナノ粒子2次元配列作の近接場光励起特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 磯崎勝弘、落合隆夫、田口知弥、三木一司
  • 学会等名: 日本化学会第5回関東支部大会(2011)
  • 発表場所: 東京農工大学
  • 年月日: 2011-08-31
• [学会発表] 金ナノ粒子2次元配列の光・触媒機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 磯崎勝弘
  • 学会等名: 表面技術協会ナノテク部会第43回(7月)研究会
  • 発表場所: 東京理科大学
  • 年月日: 2011-07-20
• [学会発表] 2次元配列固定化金ナノ粒子界面の疎水性ナノ空間における触媒反応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 磯崎勝弘、田口知弥、落合隆夫、三木一司
  • 学会等名: 触媒学会「表面化学と触媒設計の融合研究会
  • 発表場所: 北海道大学触媒化学研究センター
  • 年月日: 2011-06-28
• [学会発表] 近接場光源としての大面積金ナノ粒子2次元配列作製法の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 磯崎勝弘、落合隆夫、田口知弥、日塔光一、三木一司
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学横浜キャンパス
  • 年月日: 2011-03-29
• [学会発表] 2次元配列化金ナノ粒子の高効率触媒機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田口知弥、磯崎勝弘、落合隆夫、日塔光一、三木一司
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学横浜キャンパス
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] 金ナノ粒子2次元配列を用いた近接場光反応場の構築 (2010)
  • 著者名/発表者名: 磯崎勝弘、田口知弥、落合隆夫、日塔光一、三木一司
  • 学会等名: 第57回有機金属化学討論会
  • 発表場所: 中央大学
  • 年月日: 2010-09-18
• [学会発表] 大面積近接場光源の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 落合隆夫、磯崎勝弘、田口知弥、日塔光一、三木一司
  • 学会等名: 第70回応用物理学会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2010-09-16
• [学会発表] 核酸塩基部位を有するβ-ヘアピンペプチドの合成と相補的認識 (2010)
  • 著者名/発表者名: 磯崎勝弘、三木一司
  • 学会等名: 日本化学会第89春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部船橋キャンパス
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] 電気泳動を利用した金ナノ粒子自己組織化単層膜の作製 (2010)
  • 著者名/発表者名: 落合隆夫、磯崎勝弘、田口知弥、日塔光一、三木一司
  • 学会等名: 2010年春季第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] 金ナノ粒子自己組織化単層膜表面における高効率光化学反応 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田口知弥、磯崎勝弘、落合隆夫、三木一司
  • 学会等名: 2010年春季第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2010-03-18
• [産業財産権] 金属ナノ粒子配列構造体、その製造装置及びその製造方法 (2011)
  • 発明者名: 磯崎勝弘、三木一司、落合隆夫、田口知弥、日塔光一
  • 権利者名: 物質・材料研究機構
  • 産業財産権番号: 特許、PCT/JP2011/054965
  • 出願年月日: 2011-03-03
• [産業財産権] 近接場光マイクロチャネル構造体及び近接場光マイクロリアクター (2011)
  • 発明者名: 三木一司、磯崎勝弘、落合隆夫、田口知弥、日塔光一
  • 権利者名: 物質・材料研究機構
  • 産業財産権番号: 特許、PCT/JP2011/054964
  • 出願年月日: 2011-03-03
• [産業財産権] 近接場光源2次元アレイ及びその製造方法、2次元アレイ型表面プラズモン共振器、太陽電池、光センサー及びバイオセンサー (2011)
  • 発明者名: 落合隆夫、磯崎勝弘、田口知弥、日塔光一、三木一司
  • 権利者名: 物質・材料研究機構
  • 産業財産権番号: 特許、PCT/JP2011/054963
  • 出願年月日: 2011-03-03
• [産業財産権] 金属ナノ粒子配列構造体、その製造装置及びその製造方法 (2010)
  • 発明者名: 磯崎勝弘、三木一司、落合隆夫、田口知弥、日塔光一
  • 権利者名: 物質・材料研究機構
  • 産業財産権番号: 特許、特願2010-101986
  • 出願年月日: 2010-04-27
• [産業財産権] 近接場光源2次元アレイ及びその製造方法 (2010)
  • 発明者名: 落合隆夫、磯崎勝弘、田口知弥、日塔光一、三木一司
  • 権利者名: 物質・材料研究機構
  • 産業財産権番号: 特許、特願2010-101986
  • 出願年月日: 2010-04-27
• [産業財産権] 近接場光マイクロチャネル構造体及び近接場光マイクロリアクター (2010)
  • 発明者名: 三木一司、磯崎勝弘、落合隆夫、田口知弥、日塔光一
  • 権利者名: 物質・材料研究機構
  • 産業財産権番号: 特許、特願2010-101985
  • 出願年月日: 2010-04-27
• [産業財産権] 光並列演算素子 (2010)
  • 発明者名: 三木一司,大橋勝文
  • 権利者名: 物質・材料研究機構、鹿児島大学
  • 産業財産権番号: 特許、特願2010-031862
  • 出願年月日: 2010-02-16