【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.06.10】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22OS1034

利用課題名 / Title

プラズモニックナノ流路構造を用いた1分子ラマン分光計測

利用した実施機関 / Support Institute

大阪大学 / Osaka Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

外部利用/External Use

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）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）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（副 / Sub）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed

キーワード / Keywords

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)

龍崎 奏

所属名 / Affiliation

北海道大学 理学研究院化学部門

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

利用形態 / Support Type

（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

OS-103：超高精細電子ビームリソグラフィー装置
OS-111：リアクティブイオンエッチング装置
OS-115：RFスパッタ成膜装置（絶縁体成膜用）

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

プラズモン共鳴を示すナノ構造体をナノ流路中に作製し、そのナノ流路を通過した物質の増強ラマンスペクトルの測定を行なった。この様なフローティングラマン分光法を古くから研究されているが、プラズモン増強度が低いために実現していなかった。本研究では、プラズモン共鳴を示す構造を並列に幾つか設置することで増強度の最適化を行なった。

実験 / Experimental

鋭角構造が連なるナノ構造体をSiN/Si基板上に作製 。「ELS-100T」で本構造を描画し、その後「SVC-700LRF」 でAuをスパッタ蒸着し、最後 にリフトオフすることで本構造を完成させる。レーザーのスポットサイズがおおよそ1 μmであるため、ナノ構造のサイズは全体で1μm程度とした。そのナノ構造体に生体分子が分 散している溶液を滴下し、顕微ラマン分光によって生体分子の検出および識別を試みた。

結果と考察 / Results and Discussion

Auナノ構造体によって生体分子からのラマン散乱光が増強(SERS:表面増強ラマン散乱)され 、1分子SERSの計測に成功した。また、鋭角構造にしたことでホットスポットが小さくな ったことが示唆され、それに伴い空間分解能が向上し1 ~ 2 nmであることが明らかとなっ た。それによって生体分子において、局所的な分子構造情報の解析に成功した。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

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)

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：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件