| 研究課題/領域番号 |
25390096
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
石飛 秀和 大阪大学, 生命機能研究科, 助教 (20372633)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | アゾ系ポリマー / プラズモン増強場 / ナノイメージング / 金ナノ粒子 |
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| 研究実績の概要 |
本年度は、フィルム面内に垂直な偏光による単一金ナノ粒子周囲のプラズモン増強近接場光分布のイメージングを行った。サンプルとして直径50 nmの金ナノ粒子を用いた。まずシランカップリングによりカバーガラス上に金ナノ粒子を固定した。次にスピンコート法によりアゾ系ポリマーフィルムを160 nm塗布した。このサンプルフィルム表面に対して垂直な偏光(Ez)場を創るため、レーザー光(532 nm)を高角度(77°)で斜め入射した。レーザー光の強度は100 mW/cm2、照射時間は750 秒であった。レーザー光照射後の金ナノ粒子周囲の表面形状変化をAFMで測定した結果、レーザー光が入射する側に凹状形状が形成され、透過する側に凸状形状が形成されることが分かった。つまり、金ナノ粒子周囲のポリマーが入射光側から透過光側に移動したことが分かった。金ナノ粒子がない場合についても同様の実験を行ったが、表面形状の変化は見られなかった。このことから、この非対称的な表面形状変化は金ナノ粒子周囲に誘起された近接場光によるアゾ系ポリマーの移動から生じたものである考えられる。またFDTD法による数値計算結果から、予想通り、金ナノ粒子直上にEz成分を有する増強場近接場光が分布することが分かったが、同時にレーザー光が透過する側にEz成分より小さいながらもEx成分を有する増強場近接場光が分布することが分かった。つまり金ナノ粒子の周囲にはEz成分だけでなくEx成分も増強されることが分かった。空間的に非対称な形状変化は、非対称的に分布するEx成分による寄与が無視できないことに由来すると考えられる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の計画通り、フィルム面内に垂直な偏光による単一金ナノ粒子周囲のプラズモン増強近接場光分布のイメージングを行うことができたため。
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| 今後の研究の推進方策 |
金属ナノ構造のデザインにより、フィルム面内に垂直な偏光成分(Ez)のみを有し、かつ空間的に対称的な近接場光分布を創る。FDTD法による数値計算により金属ナノ構造の最適化を図る。その後、実際に実験を行い、フィルム面内に垂直な偏光成分(Ez)によるイメージングを行う。フィルム面内に平行な偏光成分(Ex)による結果を合わせ、３次元すべての偏光に対するポリマー移動が分かるので、本手法によるナノイメージングの基盤技術を確立できる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
今年度予定していたフィルム面内に垂直な偏光による単一金ナノ粒子周囲のプラズモン増強近接場光分布のイメージングにおいて、Ez偏光成分のみを有する光電場を創れなかったため、その分の物品費・材料費が消費できず、次年度使用額を生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
次年度は、フィルム面内に垂直な偏光成分(Ez)のみを有するプラズモン増強近接場光を用いたイメージングを行う。そのための物品費・材料費を使用する予定である。また、得られた研究成果の公表・発信を目的として、学会発表のための旅費、学術論文投稿費用に用いる予定である。
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