研究者詳細 - 三澤　弘明

Three-dimensional optical storage inside biological tissue - Bit recording inside nails using infrared femtosecond laser pulses

Dielectric Breakdown of Rubber Material by Femtosecond Irradiation （共著）

Appl.Phys. A 75 1 - 5 2002年

Akihiro Takita, Hirotsugu Yamamoto, Yoshio Hayasaki, Nobuo Nishida, Mitsuru Watanabe, Shigeki Matsuo, Hiroaki Misawa

Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics, CLEO - Technical Digest 1 2001年12月

Femtosecond laser microfabrication of photonic crystal structures by glass damaging and resin photosolidification

V. Mizeikis, S. Juodkazis, A. Marcinkevicius, H. B. Sun, T. Kondo, S. Matsuo, H. Misawa

Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics, CLEO - Technical Digest 1 2001年12月

Microfabrication of photonic crystal (PhC) structures in silica glass and photopolymerizing resins using femtosecond lasers was presented. The structural and photonic characteristics of microfabricated photonic crystal structures were also investigated. The PhC structures fabricated in silica glass and resins showed high structural quality and revealed moderate photonic pseudogaps. It was observed that using materials with higher refractive index, full bandgaps can be achieved.

新しい情報携帯のためのフェムト秒レーザーを用いた爪への光記録

早崎芳夫, 田北啓洋, 渡辺満, 山本裕紹, 松尾繁樹, 三澤弘明, 西田信夫

電子情報通信学会技術研究報告. LQE, レーザ・量子エレクトロニクス 101 ( 452 ) 7 - 10 2001年11月

記述言語：日本語出版者・発行元：社団法人電子情報通信学会

高い安全性を有する新しい情報の携帯を実現するために, 爪内部へのビット情報の記録をフェムト秒レーザー加工技術を用いて実現する.ます, 照射エネルギーと記録されるビットのサイズの関係を示す.さらに, 記録の表面からの深さを深くすると, 表面の粗さの影響で, 記録に必要な照射エネルギーが増大することを示す.さらに, レーザー共焦点顕微鏡を用いたビット情報の再生結果を示す.

Photolithography based on organosilane self-assembled monolayer resist

Hiroyuki Sugimura, Takayuki Hanji, Osamu Takai, Takao Masuda, Hiroaki Misawa

Electrochimica Acta 47 ( 1 ) 103 - 107 2001年9月

記述言語：英語

Micropatterning of organosilane self-assembled monolayers (SAMs) was demonstrated on the basis of photolithography using an excimer lamp radiating vacuum ultraviolet light of 172 nm wavelength. This lithography is generally applicable to micropatterning of organic thin films including alkylsilane SAMs, since its patterning mechanism involves cleavage of C-C bonds in organic molecules and subsequent decomposition of the molecules. In this study, SAMs were prepared on Si substrates covered with native oxide by chemical vapor deposition in which an alkylsilane, that is, octadecyltrimethoxysilane [CH3(CH2)17Si(OCH3)3, ODS] was used as a precursor. SAM was photoirradiated through a photomask placed on its surface so that it was decomposed and removed in the photoirradiated area while the masked areas remained undecomposed. Accordingly, the photomask image was printed on the SAM as a removed/unremoved pattern. The patterned SAM could be used as a mask for plasma etching or area-selective Ni electroless plating. © 2001 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

DOI： 10.1016/S0013-4686(01)00554-0

Femtosecond laser interference technique with diffractive beam splitter for fabrication of three-dimensional photonic crystals

T Kondo, S Matsuo, S Juodkazis, H Misawa

APPLIED PHYSICS LETTERS 79 ( 6 ) 725 - 727 2001年8月

記述言語：英語出版者・発行元：AMER INST PHYSICS

A simple optical interference method to fabricate microperiodic structures was demonstrated. Femtosecond laser pulse was split by a diffractive beam splitter and overlapped with two lenses. Temporal overlap of the split femtosecond pulses, which requires 10 mum order accuracy in optical path lengths, was automatically achieved by this optical setup. One-, two-, and three-dimensional periodic microstructures with micrometer-order periods were fabricated using this method. (C) 2001 American Institute of Physics.

DOI： 10.1063/1.1391232

Fabrication and direct transmission measurement of high-aspect-ratio two-dimensional silicon-based photonic crystal chips

Y Xu, HB Sun, JY Ye, S Matsuo, H Misawa

JOURNAL OF THE OPTICAL SOCIETY OF AMERICA B-OPTICAL PHYSICS 18 ( 8 ) 1084 - 1091 2001年8月

記述言語：英語出版者・発行元：OPTICAL SOC AMER

We report the fabrication and characterization of two-dimensional silicon-based photonic crystal (PhC) structures realized by a combination of electron-beam lithography and dry-etching techniques. PhCs of various lattices with very high aspect ratios up to 20 have been achieved, and PhC chips were prepared by standard semiconductor technologies, including thinning and cleaving. The chips consisting of high-aspect-ratio air rods or dielectric rods permit a direct transmission measurement, and they were observed to demonstrate pronounced photonic bandgap effects. Several photonic bandgap behaviors were identified by comparing transmission with reflection and experimental results with numerical results, and by considering detecting beam property. (C) 2001 Optical Society of America.

DOI： 10.1364/JOSAB.18.001084

Tailoring and characterization of photonic crystals

V. Mizeikis, S. Juodkazis, A. Marcinkevičius, S. Matsuo, H. Misawa

Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews 2 ( 1 ) 35 - 69 2001年7月

記述言語：英語

Photonic crystals are promising systems for application in the fields of optoelectronics and optical communications. Understanding of their underlying physical principles and techniques for fabrication and characterization has progressed significantly during the last decade. This paper outlines the main achievements in these areas, and gives an overview of various photonic crystal systems, including those fabricated in semiconductors by traditional tools of microelectronics, and those fabricated from glasses, resins and other materials using novel non-traditional techniques. © 2001 Japanese Photochemistry Association.

DOI： 10.1016/S1389-5567(01)00009-0

金ナノ微粒子を用いたDNAハイブリダイゼーション検出における表面プラズモン共鳴信号の増幅

原洋一郎, 山口央, 松尾繁樹, 三澤弘明

電子情報通信学会技術研究報告. MBE, MEとバイオサイバネティックス 101 ( 182 ) 93 - 99 2001年7月

記述言語：日本語出版者・発行元：社団法人電子情報通信学会

表面プラズモン共鳴(SPR)分光法は金属薄膜表面に化学修飾した一本鎖プローブDNA分子に対する検体DNA分子のハイブリダイゼーションをin-situ(その場)観測するために適した手法である。しかし, DNA分子のハイブリダイゼーションによるSPR信号変化は小さく, SPR信号の増幅は検出感度・精度を向上させる上で必要不可欠である。本研究では, DNAハイブリダイゼーション検出に用いるための金薄膜基板作製条件について検討するとともに, SPR信号僧服を目的に金薄膜表面に固定化したプローブDNA末端に金ナノ微粒子を修飾した。その結果, 金ナノ微粒子修飾によりハイブリダイゼーションに伴うSPR信号の増幅が観測された。

PCRのための透明マイクロリアクターの開発

孫凱, 山口央, 石田豊, 大井文香, 松尾繁樹, 三澤弘明

電子情報通信学会技術研究報告. MBE, MEとバイオサイバネティックス 101 ( 182 ) 101 - 106 2001年7月

記述言語：英語出版者・発行元：社団法人電子情報通信学会

透明材料を用いてヒーター一体型のマイクロリアクターを作製し, ポリメラーゼチェインリアクション(PCR)を行った。光リソグラフィー技術, ウェットエッチング技術により石英基板にマイクロチャンネルを加工し, マイクロチャンネル基板上に形成したITOフィルムに電圧を印加することによりマイクロリアクターの温度コントロールを行った。ピレンスルホン酸(PS-Na)の蛍光スペクトルを計測することによりマイクロリアクター内の溶液温度をモニターしたところ, PCRのための温度サイクルをITOフィルムにより制御可能であることが明らかとなった。作製したマイクロリアクターを用いて大腸菌株のHB101をテンプレートとしたPCRを行ったところ, 塩基数450のPCR生成物を確認した。

PDMSマイクロチャンネル基板を用いたマイクロ酵素センサー

山口央, 土山博史, 金鵬, 松尾繁樹, 三澤弘明

電子情報通信学会技術研究報告. MBE, MEとバイオサイバネティックス 101 ( 182 ) 107 - 113 2001年7月

記述言語：日本語出版者・発行元：社団法人電子情報通信学会

シリコーンゴムの一種であるポリジメチルシロキサン(PDMS)は鋳型を用いて簡便にマイクロチャンネルを加工することが可能であり、ガラスやプラスチック基板などにより室温でマイクロチャンネルに蓋をすることが出来ることから、集積化マイクロチップを作製するための素材として注目を集めている。本研究はPDMSを用いて迅速かつ簡便にマイクロ酵素センサーを作成する方法の開発を目的とした。ガラス基板上に金フィルム電極を加工し、マイクロチャンネルを加工したPDMS基板と張り合わせたところ、チャンネルからの溶液リークは観測されず、安定的な電気化学応答が観測された。また、酵素を電極表面に修飾することにより酵素センサーとして動作することを確認した。

マイクロ微粒子高密度配置のためのレーザマニピュレーションインターフェースの開発

村上昭継, 田中芳夫, 木内陽介, 三澤弘明

電子情報通信学会技術研究報告. MBE, MEとバイオサイバネティックス 101 ( 181 ) 19 - 24 2001年7月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

非接触なマイクロ操作技術の一つとしてレーザマニピュレーションがある.通常, マイクロ環境下における操作は, 顕微鏡をのぞきながらの作業となり, 非常に熟練を要した.そこで, 非熟練者に対しても操作が容易な操作システムの開発が必要となる.本研究では, マイクロ操作に対し操作が容易であるとともに, 高度な操作技術の導入を考慮したレーザマニピュレーション制御システムの開発を行なう.システムにはパソコン上のマウスを用いたユーザインターフェースを適用するとともに, パソコン処理によるレーザ走査, 画像処理等により微粒子操作の高度化をはかる.最後に, 開発したインターフェースを用い, カバーガラス上に作成したマイクロ容器内へ微小微粒子の高密度配置を行なった例などを示す.

Microcavities in polymeric photonic crystals

HB Sun, Mizeikis, V, Y Xu, S Juodkazis, JY Ye, S Matsuo, H Misawa

APPLIED PHYSICS LETTERS 79 ( 1 ) 1 - 3 2001年7月

記述言語：英語出版者・発行元：AMER INST PHYSICS

We report the fabrication and characteristics of planar microcavities in a log-pile photonic crystal structure formed using light-induced photopolymerization of resin. A planar defect was introduced into the middle of the log-pile structure as a single layer with every second rod missing. The existence of confined cavity states was confirmed experimentally and by numeric simulations. The cavity resonance found at the midgap wavelength lambda (M)similar to4.0 mum had a quality factor of about 130. (C) 2001 American Institute of Physics.

DOI： 10.1063/1.1381035

Glucose sensing based on interdigitated array microelectrode

P Jin, A Yamaguchi, FA Oi, S Matsuo, JB Tan, H Misawa

ANALYTICAL SCIENCES 17 ( 7 ) 841 - 846 2001年7月

記述言語：英語出版者・発行元：JAPAN SOC ANALYTICAL CHEMISTRY

A micro glucose sensor consisting of an interdigitated array gold microelectrode was developed. The interdigitated array structure, which has 10 mum band width and 10 mum band gap, was fabricated in a small region (2.5 x 5 mm(2)) on a quartz substrate. Glucose oxidase was chemically fixed onto the electrode surface through self-assembled monolayer of 11-mercaptoundecanoic acid; ferroceneacetic acid was used as electron mediator. Electrochemical properties of the glucose oxidase-immobilized microelectrode were investigated by cyclic voltammogram measurements. Results confirmed that the reductive ferroceneacetic acid generated at counter electrode diffuses through a narrow band gap (10 mum) and can reach the working electrode surface.

DOI： 10.2116/analsci.17.841

PubMed

Photo-electrochemical deposition of platinum on TiO2 with resolution of twenty nanometers using a mask elaborated with electron-beam lithography

S Juodkazis, A Yamaguchi, H Ishii, S Matsuo, H Takagi, H Misawa

JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS 40 ( 6A ) 4246 - 4251 2001年6月

記述言語：英語出版者・発行元：INST PURE APPLIED PHYSICS

We report the patterning of Pt on a TiO2-rutile single crystal (the fundamental absorption band starts at 396 nm) by direct deposition from a water solution of H2PtCl6 (10-20 mmol/dm(3)) using laser beam writing at 390-396 nm, or by Hg-lamp illumination (i-line at 365 nm). Pt deposition was corroborated by microchemical analysis. A resolution of the Pt patterning down to 20-30 nm was achieved. To create a Pt pattern with resolution of twenty nanometers. we employed a mask elaborated with electron-beam (EB) drawing lithography. The mask was transparent to the writing illumination. The Pt was reduced from the solution by laser beam scanning over resist-covered regions, while the pattern was formed in the openings of the resist. Separation of the growth and illumination regions, typically, by 0.5-2 mum, facilitates the deposition of reproducible, high-aspect-ratio patterns. It is demonstrated that Pt was deposited through a process of diffusion of the light-excited carriers. The possibility of fabrication of a three-dimensional Pt pattern by the overgrowth of the resist is discussed.

DOI： 10.1143/JJAP.40.4246