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2013 年度 実績報告書

機械的加工と自己組織化を併用した規則配列ナノドットアレイの効率的製造法

研究課題

研究課題/領域番号 23360065
研究機関東京工業大学

研究代表者

吉野 雅彦  東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (40201032)

研究分担者 松村 隆  東京電機大学, 工学部, 教授 (20199855)
梅原 徳次  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70203586)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワードマイクロ・ナノデバイス / 機械加工 / 先端機能デバイス / ナノ材料 / 超精密加工 / 光学機能
研究概要

(1)マスターモールドの製作:ナノインプリント用の薄膜モールドのマスターモールドを超精密切削加工により作成する方法を検討した。V型ダイヤモンドバイトを用いて深さ100nm、間隔1000nmの微細溝列の切削加工を試みた。素材として石英ガラス板を用い、均一な微細溝が加工できることを確認した。しかし10mm角の大面積を加工すると、工具摩耗により溝形状が変化してしまうことが分かった。さらに被削材と切削方向の平行を高精度で調整する技術が必要なことが明らかになった。
(2)ナノインプリント用薄膜モールドの作成:マスターモールドに硬質薄膜をコーティングして、その膜を剥離することにより凹凸を反転させたナノインプリント用薄膜モールドを作成する方法を検討した。スパッターまたはNiめっきでマスターモールドに直接コーティングすると、膜の剥離時にマスターモールドを損傷してしまうという問題がある。そこでマスターモールドからPMMA膜、PMMAからUV硬化樹脂膜、さらにUV硬化樹脂膜からNiめっき膜に微細形状を転写する方法を試みた。その結果、転写ごとに形状精度が低下し、最終的なNiモールドでは構造高さが1/10程度まで低下することが分かった。
(3)ナノドットアレイの光学機能デバイスへの応用:焼鈍法で石英基板上に作成した金ナノドットアレイのSERS基板への応用を検討した。作成した金ナノドットアレイがSERS効果を示すことを確認した。さらにその効果を増大させるため二段重ねのナノドットアレイを作成し、十分大きなSERS効果が得られることを確認した。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Effects of Morphology of Nanodots on LSPR property2014

    • 著者名/発表者名
      Truong Duc Phuc , Masahiko Yoshino , Akinori Yamanaka and Takatoki Yamamoto
    • 雑誌名

      Int. J. of Automation Technology

      巻: 8 ページ: 74-82

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regularly-formed three-dimensional gold nanodot array with controllable optical properties2014

    • 著者名/発表者名
      Zhenxing Li, Masahiko Yoshino, Akinori Yamanaka
    • 雑誌名

      J. Micromech. Microeng

      巻: 24 ページ: 0-4

    • 査読あり
  • [学会発表] Rapid fabrication of ordered plasmonic nanostructures: from nanoblocks to nanorods2014

    • 著者名/発表者名
      Zhenxing Li, Masahiko Yoshino
    • 学会等名
      ICOMM2014
    • 発表場所
      南洋理工大学 シンガポール
    • 年月日
      20140326-20140328
  • [学会発表] パターニングした基板を用いた焼鈍法による金属ナノドットアレイの作製法2014

    • 著者名/発表者名
      吉野 雅彦,Truong Duc Phuc,寺野 元規
    • 学会等名
      2014年度精密工学会年春季大会学術講演会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      20140318-20140320
  • [学会発表] 積層型金属ナノ構造アレイを用いた表面増強ラマン散乱2014

    • 著者名/発表者名
      李 振星,Dao Duy Thang,長尾 忠昭,吉野 雅彦
    • 学会等名
      第61 回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学
    • 年月日
      20140317-20140319
  • [学会発表] 焼鈍法により生成した金属ナノドットの形態とそのLSPR特性2013

    • 著者名/発表者名
      吉野 雅彦、Truong Duc Phuc
    • 学会等名
      機機械学会第5回マイクロナノ工学シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      20131105-20131107
  • [学会発表] 金属ナノドットアレイの光学的特性2013

    • 著者名/発表者名
      吉野 雅彦,永松 明浩, 二宮 崚
    • 学会等名
      日本機械学会 2013年度年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      20130909-20130911
  • [備考] 科学研究費補助金(基盤研究(B))

    • URL

      http://www.yocky.mes.titech.ac.jp/kenkyuzyosei.html

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公開日: 2015-05-28  

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