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METAMATERIAL STRUCTURE AND REFRACTIVE INDEX SENSOR

Foreign code F190009787
File No. (S2017-1008-N0)
Posted date May 7, 2019
Country WIPO
International application number 2018JP031180
International publication number WO 2019039551
Date of international filing Aug 23, 2018
Date of international publication Feb 28, 2019
Priority data
  • P2017-159845 (Aug 23, 2017) JP
Title METAMATERIAL STRUCTURE AND REFRACTIVE INDEX SENSOR
Abstract [Problem] To provide a metamaterial structure and a refractive index sensor with which it is possible to perform precise measurement inexpensively.
[Solution] A metamaterial structure 11 includes a microstructure 11a on the same level as the wavelength of incident light or less than or equal to the wavelength of incident light, and exhibits a wavelength selective optical response as a result of a strengthening, under resonance conditions, of optical coupling between the incident light and a surface plasmon mode which depends on the microstructure 11a. The microstructure 11a comprises a unit structure arranged with two-dimensional periodicity and rotational symmetry, and is polarization independent. A refractive index sensor 10 includes the metamaterial structure 11.
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
In recent years, various bio, chemical detection techniques have been developed in which, the refractive index of the surface plasmon resonance sensor has attracted attention. Using conventional surface plasmon resonance is the refractive index sensor, largely classified into two types. One thin film of gold (Au) on the surface plasmon propagation of a glass prism and using (for example, see Non-Patent Document 1 or 2), the other is a localized surface plasmon of the Au colloid is used with the present invention (for example, see Non-Patent Document 3).
Scope of claims (In Japanese)請求の範囲 [請求項1]
 入射光の波長と同程度又は前記波長以下の微細構造を有し、前記入射光と前記微細構造に依存した表面プラズモンモードとの光結合が共振条件で強くなることにより、波長選択的な光応答を示すメタマテリアル構造体であって、
 前記微細構造は、回転対称に二次元周期配列された単位構造から成ることを
 特徴とするメタマテリアル構造体。

[請求項2]
 前記入射光の波長が2500nm以下であることを特徴とする請求項1記載のメタマテリアル構造体。

[請求項3]
 偏光無依存であることを特徴とする請求項1または2記載のメタマテリアル構造体。

[請求項4]
 前記微細構造は、前記単位構造の二次元の配列面に沿って、前記単位構造を、縦方向および/または横方向に規則的に複数並べて配置して成ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のメタマテリアル構造体。

[請求項5]
 前記微細構造は、金、銀、銅、アルミニウムまたは遷移金属系窒化物から成ることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のメタマテリアル構造体。

[請求項6]
 請求項1乃至5のいずれか1項に記載のメタマテリアル構造体を有することを特徴とする屈折率センサ。

[請求項7]
 光ファイバを有し、
 前記メタマテリアル構造体は、前記光ファイバの先端に設けられていることを
 特徴とする請求項6記載の屈折率センサ。

[請求項8]
 ガラスプレートを有し、
 前記メタマテリアル構造体は、前記ガラスプレートの表面に設けられていることを
 特徴とする請求項6記載の屈折率センサ。

[請求項9]
 前記微細構造の表面に付着された検出用作用体を有し、
 前記検出用作用体は、検出対象と相互作用可能であることを
 特徴とする請求項6乃至8のいずれか1項に記載の屈折率センサ。

[請求項10]
 前記検出用作用体は、検出用DNAまたは検出用RNAから成り、前記検出対象であるDNAまたはRNAと相補鎖を形成可能であり、
 前記微細構造は、前記検出用DNAまたは前記検出用RNAを結合可能な材料から成ることを
 特徴とする請求項9記載の屈折率センサ。

  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • TOHOKU UNIVERSITY
  • Inventor
  • KANAMORI Yoshiaki
  • HANE Kazuhiro
  • SHIMIZU Tomoki
IPC(International Patent Classification)
Specified countries National States: AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BG BH BN BR BW BY BZ CA CH CL CN CO CR CU CZ DE DJ DK DM DO DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM GT HN HR HU ID IL IN IR IS JO JP KE KG KH KN KP KR KW KZ LA LC LK LR LS LU LY MA MD ME MG MK MN MW MX MY MZ NA NG NI NO NZ OM PA PE PG PH PL PT QA RO RS RU RW SA SC SD SE SG SK SL SM ST SV SY TH TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
ARIPO: BW GH GM KE LR LS MW MZ NA RW SD SL SZ TZ UG ZM ZW
EAPO: AM AZ BY KG KZ RU TJ TM
EPO: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
OAPI: BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW KM ML MR NE SN ST TD TG
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