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表面増強ラマン分光用基板の作製方法及びこの方法で作製された基板

国内特許コード P180015007
整理番号 (S2015-0694-N0)
掲載日 2018年5月23日
出願番号 特願2017-502453
出願日 平成28年2月25日(2016.2.25)
国際出願番号 JP2016055542
国際公開番号 WO2016136851
国際出願日 平成28年2月25日(2016.2.25)
国際公開日 平成28年9月1日(2016.9.1)
優先権データ
  • 特願2015-035503 (2015.2.25) JP
発明者
  • 武安 伸幸
  • 香川 龍恭
  • 金田 隆
出願人
  • 国立大学法人 岡山大学
発明の名称 表面増強ラマン分光用基板の作製方法及びこの方法で作製された基板
発明の概要 基板の表面に金属膜を形成した表面増強ラマン分光用基板の作製方法であって、金属ナノ粒子を含有した金属ナノ粒子溶液と水中油滴エマルション液とを混合した混合液に基板の少なくとも一部分を浸漬させる工程と、混合液に油性液を注ぎ入れることで油水界面を形成する工程と、この油水界面に金属ナノ粒子が集積した状態となったところで基板を引き抜くことで、基板の表面に金属ナノ粒子で構成される金属膜を堆積させる工程とを有することを特徴とする。これにより、低コストで作製可能であって、均一な凹凸構造を有する表面増強ラマン分光用基板が提供される。
従来技術、競合技術の概要


ラマン分光法では、測定対象の物質に所定波長の光を照射した際に、ごくわずかではあるが入射光とは異なる波長の光が散乱光に含まれ、この入射光と異なる波長の光の振動数が、測定対象の物質に含まれる分子の固有振動数となっていることを利用している。



ただし、入射光と異なる波長の光は、極めて微弱である。そこで、現在では表面増強ラマン分光法が用いられている。この表面増強ラマン分光法では、測定対象の物質が滴下される基板の表面に貴金属製のナノスケールの凹凸構造を形成しておくことで、凹凸構造の近傍に貴金属に起因した近接場を生じさせており、この近接場によって入射光と異なる波長の光が増幅されることを利用している。



凹凸構造の形成方法としては、トップダウン的加工法、真空蒸着法、貴金属ナノ粒子の凝集利用法、あるいはプラスチック微小球利用法等が知られている。



トップダウン的加工法では、電子ビームやイオンビーム等を用いて、ガラス板等の絶縁基板の表面に、貴金属を蒸着・リフトオフすることで、あるいは蒸着している貴金属を削り取ることで微細構造を形成して凹凸構造としている。



真空蒸着法では、ガラス板等の絶縁基板の表面に金属を蒸着することで凹凸構造としている。



貴金属ナノ粒子の凝集利用法では、コロイド状とした貴金属ナノ粒子をガラス板等の絶縁基板の表面で凝集させて凹凸構造としている。



プラスチック微小球利用法では、ガラス板等の絶縁基板の表面にサブミクロンからミクロンサイズのプラスチック球を自己組織的に並べて、このプラスチック球の上面に金属を蒸着することで、プラスチック球の大きさによって均一化された凹凸構造としている(例えば、特許文献1参照。)。

産業上の利用分野


本発明は、表面増強ラマン分光用基板の作製方法及びこの方法で作製された基板に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
基板の表面に金属膜を形成した表面増強ラマン分光用基板の作製方法において、
金属ナノ粒子を含有した金属ナノ粒子溶液と水中油滴エマルション液とを混合した混合液に前記基板の少なくとも一部分を浸漬させる工程と、
前記混合液に油性液を注ぎ入れることで油水界面を形成する工程と、
前記油水界面に前記金属ナノ粒子が集積した状態となったところで前記基板を引き抜くことで、前記基板の表面に前記金属ナノ粒子で構成される金属膜を堆積させる工程と
を有する表面増強ラマン分光用基板の作製方法。

【請求項2】
前記水中油滴エマルション液は、前記油性液と同じ油性液と、水と、界面活性剤とを混合して超音波処理した溶液であって、前記界面活性剤としてアルキルアミンを用いている請求項1に記載の表面増強ラマン分光用基板の作製方法。

【請求項3】
表面増強ラマン分光に用いるレーザー光の波長に応じて、前記アルキルアミンの炭素鎖の炭素数を調整している請求項2に記載の表面増強ラマン分光用基板の作製方法。

【請求項4】
表面に金属膜が形成された基板において、
前記金属膜は、この金属膜を構成する金属ナノ粒子を含有した金属ナノ粒子溶液と水中油滴エマルション液とを混合した混合液に油性液を注ぎ入れて形成した油水界面に前記金属ナノ粒子を集積させて形成することで、前記金属ナノ粒子の最密充填単層膜とした基板。

【請求項5】
前記水中油滴エマルション液は、前記油性液と同じ油性液と、水と、界面活性剤とを混合して超音波処理した溶液であって、前記界面活性剤としてアルキルアミンを用いた請求項4に記載の基板。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 公開
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