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(In Japanese)メタマテリアル構造体および屈折率センサ

Patent code P200017283
File No. (S2017-1008-N0)
Posted date Nov 4, 2020
Application number P2019-537682
Date of filing Aug 23, 2018
International application number JP2018031180
International publication number WO2019039551
Date of international filing Aug 23, 2018
Date of international publication Feb 28, 2019
Priority data
  • P2017-159845 (Aug 23, 2017) JP
Inventor
  • (In Japanese)金森 義明
  • (In Japanese)羽根 一博
  • (In Japanese)清水 友己
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人東北大学
Title (In Japanese)メタマテリアル構造体および屈折率センサ
Abstract (In Japanese)
【課題】
 安価で且つ精密な測定を行うことができるメタマテリアル構造体および屈折率センサを提供する。
【解決手段】
 メタマテリアル構造体11は、入射光の波長と同程度又は入射光の波長以下の微細構造11aを有し、入射光と微細構造11a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。微細構造11aは、回転対称に二次元周期配列された単位構造から成り、偏光無依存である。屈折率センサ10は、メタマテリアル構造体11を有する。
【選択図】
 図1
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

近年、様々なバイオ・ケミカル検知技術が開発されている中で、表面プラズモン共鳴を利用した屈折率センサが注目を集めている。従来の表面プラズモン共鳴を用いた屈折率センサには、大きく分けて二種類ある。一つは金(Au)薄膜を成膜したガラスプリズム上での伝搬表面プラズモンを利用したものであり(例えば、非特許文献1または2参照)、もう一つはAuコロイドの局在表面プラズモンを利用したものである(例えば、非特許文献3参照)。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、メタマテリアル構造体および屈折率センサに関する。

Scope of claims (In Japanese)
【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。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2019537682thum.jpg
State of application right Published
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