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2014 年度 実績報告書

光学応用に資する可視光応答二分割スプリットリングの大面積および集積構造の作製

公募研究

研究領域電磁メタマテリアル
研究課題/領域番号 25109703
研究機関東北大学

研究代表者

久保 祥一  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (20514863)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワードメタマテリアル / ナノインプリントリソグラフィ
研究実績の概要

本研究課題は、線幅約50nmの金細線からなる二分割スプリットリング(SRR)構造を作製し、これを大面積化・集積化することによって、可視光領域で応答するメタマテリアルへの展開を目指した。本年度は、大面積化に対応するため、光ナノインプリントリソグラフィによるSRR構造作製を基本とし、モールド(鋳型)から金薄膜への正確な構造転写を実現する要素技術開発を行った。
昨年度に、ドライエッチングに対する耐性に優れるレジスト材料として選定した、芳香環を含有するジメタクリレートモノマーを主成分とする光硬化性組成物を主材料として用いた。金薄膜の加工プロセスとして、リバース型光ナノインプリントリソグラフィを検討した。Arイオンミリングによるエッチング速度の速いジアクリレートモノマーを主成分とする光硬化性組成物を金薄膜基板上に成膜し、光ナノインプリントによりSRR型凹パターンを形成し、上記の芳香環含有光硬化性組成物を塗布・硬化させた後に、Arイオンミリングを行うことで、レジストパターンの凹凸を反転させることができた。これをマスクとして引き続きArイオンミリングを行い、金SRRを形成させた。このプロセスによって、モールドの形状を忠実に反映した金SRR配列体を作製できることを見出し、大面積化が十分に可能であることを示した。また、金SRR配列体の積層化についての原理検証、および、光学特性に関わる理論的考察と実験的観測結果との相補的な検討に基づき、集積化・可視光応答メタマテリアル実現への基礎を築く科学的知見を得た。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Reverse tone ultraviolet nanoimprint lithography with fluorescent UV-curable resins2015

    • 著者名/発表者名
      T. Uehara, S. Kubo, M. Nakagawa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 54 ページ: accepted

    • DOI

      accepted

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ナノインプリントリソグラフィによる可視光応答メタマテリアル作製2014

    • 著者名/発表者名
      上原卓也,久保祥一
    • 雑誌名

      月刊オプトロニクス

      巻: 33 ページ: 55-59

  • [学会発表] Reverse tone UV nanoimprint lithography with fluorescent UV-curable resin2014

    • 著者名/発表者名
      Takuya Uehara, Shoichi Kubo, Masaru Nakagawa
    • 学会等名
      27th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2014-11-07 – 2014-11-07
  • [学会発表] UV nanoimprint lithography with two fluorescent UV-curable resins2014

    • 著者名/発表者名
      Takuya Uehara, Shoichi Kubo, Masaru Nakagawa
    • 学会等名
      International Symposium on Integrated Molecular/Materials Science and Engineering
    • 発表場所
      Nanjing, China
    • 年月日
      2014-11-01 – 2014-11-01
  • [学会発表] Monolayer-assisted nanoimprint lithography to fabricate visible frequency metamaterials2014

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Kubo, Takya Uehara, Masaru Nakagawa
    • 学会等名
      13th International Conference on Nanoimprint and Nanoprint Technology
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2014-10-23 – 2014-10-23
  • [学会発表] Fabrication of split-ring resonator arrays towards visible frequency metamaterials by monolayer-assisted nanoimprint lithography2014

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Kubo, Tatsuya Tomioka, Takuya Uehara, Masaru Nakagawa
    • 学会等名
      META’14, The 5th International Conference on Metamaterials, Photonic Crystals and Plasmonics
    • 発表場所
      Nanyang Technological University, Singapore
    • 年月日
      2014-05-12 – 2014-05-12

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公開日: 2016-06-01  

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