プラズモニックアレイによるナノ空間光マニピュレーション

使用等离子体阵列的纳米空间光学操纵

基本信息

批准号：
12J03862
负责人：
田中嘉人
金额：
$ 2.53万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2014
项目状态：
已结题

项目摘要

プラズモン共鳴を励振する際に生じる局所温度上昇は、微粒子のプラズモントラッピングにおける安定性を考える上で極めて重要であることがら、本年度は1. 熱伝導性の高い基板をヒートシンクとして用いる方針と、2. プラズモニックナノ構造に代わって、高屈折率を持ち誘電体の虚数が小さい半導体ナノ構造を用いる方針で課題克服に向けて取り組んで来た。1. について具体的には、熱伝導性がガラスの数十倍高いサファイアを基板として用い、これまでと同じように電子線ビームリソグラフィ/リフトオフ法によってナノ構造を作製し、SEMやAFMによって形状を、顕微分光によりプラズモン共鳴特性を、近接場顕微鏡により光局在場分布を評価し、シミュレーションで用いたモデルと極めて近い形状・特性を得る事ができた。サファイア基板上金ナノブロックペアを用いて100nm粒子のプラズモントラッピングをしたところ、ガラス基板を用いた場合と比べナノ粒子の位置揺らぎが1/5まで抑えることが可能であることを明らかにした。次に、2. についてSiやGaPのナノブロックペアを対象に可視光照射に伴う局所温度上昇を計算によって見積もったところ、Siナノ構造については金を使った場合に比べ1/100の温度上昇、GaPナノ構造については誘電率の虚部がゼロのため全く温度上昇しないということを見出した。SiやGaPナノ構造で生じる局在場が微粒子捕捉で働く放射圧をMaxwell応力法によって計算したところ、金を使った場合にくらべ1/3程度になることがわかり、金ナノ構造を使った場合より3倍以上の光照射をすれば放射圧の大きさを同程度に保ちながら、局所温度上昇の影響をかなり抑えることができる可能性を示す事ができた。

当在考虑血浆捕获中细颗粒的稳定性时，在等离子体共振的激发时发生的局部温度升高至关重要，今年，我们一直在努力克服挑战1。一种政策，将高度传导的底物用作散热器和2的政策，将高度固定的杂物置于较小的位置和少量的数字数字中。纳米结构。 1。具体而言，使用电子束光谱/升降方法与以前一样，使用电子束光刻/升降方法来制造蓝宝石，其导热率比玻璃高几十倍，并且使用SEM和AFM评估了纳米结构，并使用plasmon resonance特性评估了使用Microscopic Inter Intress分布评估，并评估了Plasmon共振特性，并评估了近距离的特征。与模拟中使用的非常相似。当使用蓝宝石底物上的金纳米块对进行100 nm颗粒的血浆捕获时，与使用玻璃基板相比，可以将纳米颗粒的波动抑制至位置波动的1/5。接下来，当我们通过计算Si和Gap的纳米块辐射来估计Si和Gap对引起的局部温度升高时，我们发现SI纳米结构的温度升高是1/100的温度，而与黄金相比，Si纳米结构的温度升高是1/100，并且对于间隙纳米结构而言，该温度升高的温度升高，因此，该温度升高的温度升高，因此，温度升高。在计算辐射压力的辐射压力时，在这种辐射压力下，SI和GAP纳米结构在使用Maxwell压力方法捕获细颗粒方面作用于捕获细颗粒时，发现辐射压力可能是三分之一，而在使用黄金时相比，辐射压力可能比使用光线升高的幅度高出三倍，而在使用范围的情况下，则可能会多三倍，而在光线下的幅度相同，那么在宽度的范围中，将其保持在宽度的范围中，而宽度的幅度可以保持宽度的幅度。被压制。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Nanopattern Fabrication of Gold on Hydrogels and Application to Tunable Photonic Crystal

DOI：
10.1002/adma.201201522
发表时间：
2012-10-02
期刊：
ADVANCED MATERIALS
影响因子：
29.4
作者：
Shimamoto, Naonobu;Tanaka, Yoshito;Osada, Yoshihito
通讯作者：
Osada, Yoshihito

Optical Nanomanipulation Using Nanoshaped Plasmonic Fields

使用纳米形状等离子体场的光学纳米操纵

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
R. Ichikawa;H. Kimura;K. Hayashi;H. Inaba;K.Minoshima;and T. Yasui;鍵裕之・高橋修也・三村耕一・篠崎彩子・小松一生・藤本千賀子・孫語辰;清水亮太，岩谷克也，大澤健男，中村俊也，安藤康伸，南谷英美，渡邉　聡，一杉太郎;K. Sasaki，S. Ishida，K. Sakai，Y. Tanaka
通讯作者：
K. Sasaki，S. Ishida，K. Sakai，Y. Tanaka

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