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光電場増幅素子を用いたプローブ

国内特許コード P110004425
整理番号 I021P002WO
掲載日 2011年7月13日
出願番号 特願2009-538282
登録番号 特許第5241730号
出願日 平成20年10月24日(2008.10.24)
登録日 平成25年4月12日(2013.4.12)
国際出願番号 JP2008069366
国際公開番号 WO2009054507
国際出願日 平成20年10月24日(2008.10.24)
国際公開日 平成21年4月30日(2009.4.30)
優先権データ
  • 特願2007-276691 (2007.10.24) JP
発明者
  • 新ヶ谷 義隆
  • 中山 知信
  • 青野 正和
出願人
  • 独立行政法人科学技術振興機構
  • 独立行政法人物質・材料研究機構
発明の名称 光電場増幅素子を用いたプローブ
発明の概要

本発明の光電場増幅素子は、導電層と絶縁層とが積層されてなるナノロッドからなることを特徴とする。特に、酸化タングステンナノロッドからなる光電場増幅素子の場合には微結晶の集合ではなく、結晶構造自体によって高い増強効果が発現するので、再現性よく、安定してラマン散乱の増強効果が得られる。また、この光電場増幅素子を用いたセンサーによれば、従来不可能であった様々な高精度分析が可能となる。

従来技術、競合技術の概要


各種の光学素子に関して、光電場を増幅する手段が研究・開発されており、金、銀、銅などの金属微粒子を用いるものが知られているが、これを超える増幅を行える手段が要求されるにいたった。

産業上の利用分野


本発明は、光電場を増幅する光電場増幅素子を用いたプローブに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
ラマン散乱分光に用いる金属からなるプローブであって、その本体の表面に、導電層と絶縁層とが積層されてなるナノロッドからなり、前記ナノロッドの組成がWO(2.5≦x≦3)である、光電場を増幅する光電場増幅素子が一個または複数、立設されてなり、前記光電場増幅素子が、酸化タングステンナノロッドを大気中でレーザ照射することによって局所的に酸化させて得られたものであり、1010以上のラマン散乱増強効果を示し、単分子のラマン散乱が検出可能であることを特徴とするプローブ。

【請求項2】
ラマン散乱分光に用いる金属からなるプローブであって、その本体の表面に、導電層と絶縁層とが積層されてなるナノロッドからなり、前記ナノロッドの組成がWO(2.5≦x≦3)である、光電場を増幅する光電場増幅素子が一個または複数、立設されてなり、前記光電場増幅素子が、酸化タングステンナノロッドを炭素または一酸化炭素存在下で加熱することによって局所的に還元させて得られたものであり、1010以上のラマン散乱増強効果を示し、単分子のラマン散乱が検出可能であることを特徴とするプローブ。

【請求項3】
請求項1または2に記載のプローブにおいて、前記光電場増幅素子が、WO(2.5≦x≦3)の組成であり、直径10~100nmで長さ100nm~30μmのロッド状の酸化タングステン結晶であることを特徴とするプローブ。

【請求項4】
請求項1または2に記載のプローブにおいて、前記光電場増幅素子が、結晶内に{001}Crystallographic shear構造を有し、原子層レベルの導電面が絶縁体層で隔たれたナノギャップ構造を持つことにより高いラマン散乱増強効果を示す酸化タングステンナノロッドであることを特徴とするプローブ。

【請求項5】
請求項1または2に記載のプローブにおいて、酸化タングステンナノロッドのラマン散乱増強効果により、水溶液中で1nM以下の希薄な濃度で存在する分子の検出をするためのプローブ。

【請求項6】
請求項1または2に記載のプローブにおいて、酸化タングステンナノロッドのラマン散乱増強効果により、水溶液中で単分子の分子振動を検出するためのプローブ。

【請求項7】
求項1または2に記載のプローブにおいて、酸化タングステンナノロッドに光を照射することによってナノロッド近傍に存在する分子を光あるいは熱によって励起することにより化学反応を局所的に引き起こすためのプローブ。
産業区分
  • 試験、検査
  • その他機械要素
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2009538282thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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