【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.07】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24NM5096
利用課題名 / Title
ナノフォトニック構造の作製と評価
利用した実施機関 / Support Institute
物質・材料研究機構 / NIMS
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）計測・分析/Advanced Characterization
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代バイオマテリアル/Next-generation biomaterials（副 / Sub）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions
キーワード / Keywords
電子線リソグラフィ/ EB lithography,ダイシング/ Dicing,リソグラフィ/ Lithography,フォトニクス/ Photonics,バイオセンサ/ Biosensor,走査プローブ顕微鏡/ Scanning probe microscope
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
岩長 祐伸
所属名 / Affiliation
物質・材料研究機構
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
弘中孝史,SAHOO MihirKumar
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
池田直樹
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術代行/Technology Substitution
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
NM-635：電子ビーム描画装置 [ELS-BODEN100]
NM-616：シリコンDRIE装置 [ASE-SRE]
NM-649：FE-SEM+EDX [SU8230]
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
光メタ表面の顕著な光応答特性、大きな蛍光増強特性を活用した蛍光バイオセンサの研究のためにメタ表面の作製、評価を行った。
実験 / Experimental
シリコン結晶に対して電子線描画および Si deep RIE によってナノ構造を形成し、メタ表面を作製した。作製したナノ構造が設計に近いものであるかどうかを走査型電子顕微鏡で観察し検証した。
結果と考察 / Results and Discussion
顕著な蛍光増強性能をもつメタ表面（人工的に設計されたナノ構造表面）は特定の構造パラメータによって高次の磁気共鳴を近赤外光から可視光にわたる光周波数において実現されることをこれまでの研究から明らかにしてきた。多数回のバイオセンシングのためにこのメタ表面を作製することを主眼としてARIM装置を利用した。電子線描画装置の安定性と Si deep RIE 装置の再現性が重要であるが、概ね期待通りの作製ができ、バイオセンサ研究を推進することができた（論文発表２件）。このほかにも原子層材料からの発光を顕著に増強する研究にもメタ表面を活用することにより論文発表１件を行った。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図１．全誘電体型メタ表面の典型的な走査型電子顕微鏡写真
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
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Masanobu Iwanaga, 2D‐Material‐Fused High‐Emittance Plasmo–Photonic Metasurfaces, Advanced Optical Materials, 12, (2024).
DOI: 10.1002/adom.202303309
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Qi Hu, Metasurface Platform Incorporating Aggregation Induced Emission Based Biosensor for Enhanced Human Serum Albumin Detection, Advanced Optical Materials, 12, (2024).
DOI: 10.1002/adom.202400868
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Masanobu Iwanaga, Productive biosensing techniques empowered by all-dielectric metasurfaces, Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 12, (2025).
DOI: 10.3389/fbioe.2024.1484638
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：1件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件