金属ナノロッド局在プラズモン増強による光アシスト加工法

利用金属纳米棒局域等离激元增强的光辅助加工方法

• 批准号: 21656042
• 负责人: 加藤 純一
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21656042/
• 关键词: 金属ナノロッド; 光アシスト加工; 局在プラズモン; 光化学反応

本研究では、近年様々な手法で化学合成が可能となったナノ素材を加工のためのツールとして用いることで、新しいナノ加工・アッセンブル法の確立を目指している。その中で、金・銀などのナノロッド・ワイヤをその長軸に沿った偏光により光励起した際にそのロッド両端に生じる強い増強電場を利用した光化学加工法の原理の実現可能性の検証を目的としてきた。昨年度に引き続き、本年度も加工ツールである金ナノロッド・ワイヤを用いた増強電場による微細加工のための電場分布の把握、ナノワイヤの位置・姿勢制御・支持手法の開発と光励起法の実験的検討を行った。今年度は、金ナノロッドに加え、長さ数μm直径100nmの金ナノワイヤについて、これを色素をドープしたフォトレジスト薄膜をコートした基板上に分散し、532nmの光照射を行った際の微粒子周辺の増強電場の状態を蛍光強度分布により顕微観測し、励起光のスポット位置とナノワイヤの両先端部での電場による光電場増強と照射光の偏光方向との関係の把握を行った。この増強電場による光アシスト加工の基本原理の確認を目指し、ナノワイヤのラジアル偏光ビームによる光トラッピングを援用したハンドリングを試みた。しかし現状では安定したナノワイヤの姿勢制御とその固定を行うことに成功しておらず、固定端での増強電場を利用した光化学加工実験の実現に至っていない。加工液中でのブラウン運動等に対して、トラップビーム強度が充分でない可能性がある。現在、ガラス基板表面に収束イオンビーム加工により近接した金属突起を作成し、そこに生じる局在プラズモンにより金属ナノワイヤの位置をクリップする方法を試している。この方法により金属ナノワイヤ先端部を、所望の位置に固定することができれば、ワイヤ他端または中央部に励起ビームを照射し、固定端部に伝播した増強電場による光アシスト加工の効率等を見積もることが可能になるものと期待している。

This study で は, in recent years, others 々 な gimmick で chemical synthesis が may と な っ た ナ を ノ material processing の た め の ツ ー ル と し て in い る こ と で, new し い ナ ノ processing, ア ッ セ ン ブ の ル method established を refers し て い る. そ の で, gold, silver in な ど の ナ ノ ロ ッ ド · ワ イ ヤ を そ の along long axis に っ た polarization に よ り excitation light up し た interstate に そ の ロ ッ ド struck the に raw じ る を strong い raised strong electric field using し principle の た photochemical processing method の be possibility is の 検 card を purpose と し て き た. Yesterday's annual に lead き 続 き, this year's も processing ツ ー ル で あ る gold ナ ノ ロ ッ ド · ワ イ ヤ を with い た raised strong electric field に よ る microfabrication の た め の の grasp the electric field distribution, ナ ノ ワ イ ヤ の position, pose the royal, support technique の open 発 の と excitation light up method be 験 を 検 please do っ た. Our は, gold ナ ノ ロ ッ ド に え, long さ several microns diameter of 100 nm の gold ナ ノ ワ イ ヤ に つ い て, こ れ を pigment を ド ー プ し た フ ォ ト レ ジ ス ト film を コ ー ト し た substrate に dispersion し, 532 nm の light line を っ た interstate の particles weeks 辺 の raised strong electric field の state を 蛍 light intensity distribution に よ り 顕 micro 観 し, excitation light の ス ポ ッ ト position と ナ ノ ワ イ ヤ の struck apex of で の electric field に よ る strong photoelectric field raised と irradiation light の polarization direction と の masato is の master line を っ た. こ の raised strong electric field に よ る light ア シ ス ト processing principle の の confirm を refers し, ナ ノ ワ イ ヤ の ラ ジ ア ル polarization ビ ー ム に よ る light ト ラ ッ ピ ン グ を invoking し た ハ ン ド リ ン グ を try み た. し か し status quo で は settle し た ナ ノ ワ イ ヤ の posture suppression と そ の fixed line を う こ と に successful し て お ら ず, fixed end で を の raised strong electric field using し た photochemical process be 験 の be hereby に to っ て い な い. Processing of で の ブ ラ ウ ン sports に し seaborne て, ト ラ ッ プ ビ ー が ム strength fully で な い possibility が あ る. Now, ガ ラ ス substrate surface に 収 beam イ オ ン ビ ー ム processing に よ り nearly meet し た metal protrusions を し, consummate そ こ に raw じ る bureau in プ ラ ズ モ ン に よ り metal ナ ノ ワ イ ヤ の position を ク リ ッ プ す る method を try し て い る. こ の way に よ り metal ナ ノ ワ イ ヤ apex を, hoped の fixed position に す る こ と が で き れ ば, ワ イ ヤ him ま た は central department に wound up ビ ー ム し を exposure, fixed end に 伝 sowing し た raised strong electric field に よ る light ア シ ス ト processing の sharper rate を see product such as も る こ と が may に な る も の と expect し て い る.

项目成果

Plasmonic Nanolens

等离激元纳米透镜

• 发表时间: 2009
• 作者: 加藤純一;小野篤史;河田聡
• 通讯作者: 河田聡

Surface-plasmon holography with white light illumination

• DOI: 10.1117/12.930161
• 发表时间: 2012-09
• 期刊: International Journal of Innovative Computing
• 作者: M. Ozaki;J. Kato;S. Kawata

金属ナノ構造による光のマネージメント

使用金属纳米结构进行光管理

• 发表时间: 2011
• 期刊: レーザ協会誌
• 作者: M.Ozaki;J.Kato;S.Kawata;加藤純一
• 通讯作者: 加藤純一