Inducing chirality in twisted metasurfaces made by stacking stickers

在通过堆叠贴纸制成的扭曲超表面中诱导手性

基本信息

批准号：
22K18884
负责人：
村井俊介
金额：
$ 4.08万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

ナノサイズの金属粒子を基板上に周期的に並べた2次元構造は、光を平面内に強く閉じ込めたり、特定の方向へ集めたりする性質があります。このような構造はメタ表面と呼ばれ、先端の光技術として研究が進んでいます。このメタ表面技術、様々な応用ができると期待されるのですが、どんな基板の上にも作製できるわけではありません。高度な複数の工程を経て作製するため、すべての工程に適合する材質や形状に厳しい制限があります。この制限はメタ表面の応用を妨げるものです。代表者は、この問題を解決し、多くの材料に自由に貼れて機能を発揮する“メタ表面シール”を開発しました。2021年度終了時点で、AlおよびSiナノアンテナシールの作製しに成功していました。2022年度の研究で、新たに銀ナノアンテナシールを開発しました。ナノ粒子の周期的な配列がエラストマーフィルムに埋め込まれたナノアンテナステッカーは、ターゲット材料の表面に簡単に着脱でき、光を制御するナノアンテナとして機能します。ステッカーは、ナノインプリントリソグラフィーとそれに続く転写プロセスによって製造できます。アルミニウムナノアンテナステッカーは、転写プロセス中に水に溶解する犠牲層としてポリ（ビニルピロリドン）（PVP）を使用して調製されていますが、銀とPVPの接着力が弱いため、銀ナノアンテナの転写は困難でした。この作業では、銀と PVP の間に薄いアルミニウム層を配置すると、銀ナノアンテナがエラストマーフィルムにうまく転写されます。発光層にステッカーを配置することにより、フォトルミネッセンスのアウトカップリングを示します。放射パターンは、ナノアンテナステッカーによって定義された方法で空間的およびスペクトル的に変調されます。正面方向のフォトルミネッセンスを強化する能力は、同一形状のアルミニウムナノアンテナステッカーよりも強力でした。

二维结构，其中定期在基板上排列纳米大小的金属颗粒具有在平面中强烈限制光的性质或沿特定方向收集它。这样的结构称为元表面，目前正在作为尖端的光学技术进行研究。预计该元表面技术将适用于各种应用，但不能在任何基板上捏造。由于产品是通过多个高级过程制造的，因此对适合所有过程的材料和形状有严格的限制。这种限制阻碍了元信息的应用。代表者解决了这个问题，并开发了可以自由应用于许多材料和功能的“元表面密封”。截至2021财政年度末，我们已经成功制造了Al和Si Nano天线密封。在2022年的研究中，我们开发了一种新的银纳米天线密封。可以很容易地将嵌入在弹性膜中的纳米颗粒的纳米贴纸很容易连接到目标材料的表面，并充当光控制的纳米反坦。贴纸可以通过纳米印刷光刻制造，然后进行转移过程。已经使用聚（乙烯基吡咯烷酮）（PVP）作为牺牲层制备了铝纳米尼纳贴纸，在转移过程中溶解在水中的牺牲层，但是由于银和PVP的粘附力较弱，银纳米antennas的转移很困难。在这项工作中，在银和PVP之间放置薄铝层将成功将银纳米ante纳纳转移到弹性膜中。贴纸在光发射层上的放置表明光致发光的偶联。辐射模式在空间和频谱上以纳米坦尼亚贴纸定义的方式进行调制。增强正面光致发光的能力比同一形状的铝纳米尼纳贴纸强。

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）

Silver Nanoantenna Stickers for Photoluminescence Control

DOI：
10.1021/acsaom.3c00024
发表时间：
2023-03
期刊：
ACS Applied Optical Materials
影响因子：
0
作者：
TienYang Lo;S. Murai;Katsuhisa Tanaka
通讯作者：
TienYang Lo;S. Murai;Katsuhisa Tanaka

シールを利用した積層ナノアンテナの作製と発光制御

使用贴纸和排放控制制造堆叠纳米天线

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
吉武優;村井俊介;田中勝久
通讯作者：
田中勝久

Fabrication of Flexible Sticker of Si metasurface by a Transfer Process

通过转移工艺制造硅超表面柔性贴纸

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yuto Inoue;Shunsuke Murai;Katsuhisa Tanaka
通讯作者：
Katsuhisa Tanaka

Assistant Prof. Shunsuke Murai, Tanaka Lab

助理教授 Shunsuke Murai，田中实验室

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

銀ナノアンテナシールの開発と発光制御

银纳米天线密封和排放控制的开发

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Lo Tien-Yang;村井俊介;田中勝久
通讯作者：
田中勝久

DOI：
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Katsuhisa Tanaka

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通讯作者：
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