【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.14】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24HK0145
利用課題名 / Title
有機無機複合粒子を用いたラマン増強プローブの開発
利用した実施機関 / Support Institute
北海道大学 / Hokkaido 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）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis（副 / Sub）計測・分析/Advanced Characterization
【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）-
キーワード / Keywords
表面・界面・粒界制御/ Surface/interface/grain boundary control,集束イオンビーム/ Focused ion beam,赤外・可視・紫外分光/ Infrared/visible/ultraviolet spectroscopy
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)
兵野 篤
所属名 / Affiliation
旭川工業高等専門学校
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
鈴木 啓太,澤 厚貴,平岩 健聖
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術代行/Technology Substitution
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
HK-202：オージェ電子分光装置
HK-304：集束イオンビーム加工・観察装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
局在表面プラズモン電場による表面増強ラマン散乱は、微弱なラマン散乱光を増強し測定感度を上げるために利用される。この増強は、２つの隣接するクラスター間隙において更に増強されることも知られている。我々は、この電場増強が可能なクラスター－クラスター構造を、ひとつのポリスチレン微粒子上に構成することで、任意の観察領域において利用可能な電場増強用のプローブの開発を試みている。
実験 / Experimental
100～500μm程度の微粒子 を洗浄後、超純水表面に展開し、水面の粒子を導電性ガラスですくい上げ乾燥させて電極として用いた。硝酸銀溶液中および硫酸銅水溶液中で電解めっきを行い、SEM 観察およびオージェ分析（JAMP-9500F）によって粒子表面における金属クラスターの析出を確認した。めっき条件は、電圧は3 V とし、1 s 間隔のパルスめっきとした。FIB-SEM (JIB-4600/HKD) により、銀を含む構造を切り出し、顕微ラマン分光装置（RAMANtouch/nanophoton）により銀クラスター周辺での増強効果を測定した。
結果と考察 / Results and Discussion
顕微ラマン分析の結果、析出した銀クラスターの存在する周辺において、より強くピークが検出され、局所的な増強が起きていることが示された。加工を進めることで、実用的なプローブとして利用可能な性能を得られる可能性が示唆された。
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.
- 大野心路・遠堂敬史・鈴木啓太・高瀬舞・田中博美・兵野篤, "微粒子型増強プローブを用いたラマン測定", 化学系学協会北海道支部2025年冬季研究発表会（札幌）, 令和7年1月21日
- 千葉悠太朗・宮越勇宇・高瀬舞・榎本尚也・杉本剛・兵野篤, "電気めっきを用いた無機/有機微粒子表面の修飾", 化学系学協会北海道支部2025年冬季研究発表会（札幌）, 令和7年1月2２日
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