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論文

Laser expulsion of an organic molecular nanojet from a spatially confined domain

後藤 真宏*; Zhigilei, L. V.*; Hobley, J.*; 岸本 牧; Garrison, B. J.*; 福村 裕史*

Journal of Applied Physics, 90(9), p.4755 - 4760, 2001/11

 被引用回数:16 パーセンタイル:41.31(Physics, Applied)

有機分子を位置選択的にナノメートルオーダーの領域に配置する技術の実現を目的とした新しい極微小領域分子注入法の開発を試みた。有機分子を、開口径100nmのマイクロピペットの先端部に結晶化させたものを注入源として使用し、そこに光ファイバーで導かれたパルスレーザ光を照射し、先端部の分子を光励起して有機分子クラスターを発射させる。注入分子としてクマリン545などを用いた注入実験を行い、最小670nmの微小領域に分子注入できたことを確認した。さらに注入部位の表面形態を近接場光顕微鏡を用いて観察し、高分子フィルムの隆起を生じること、隆起量は注入分子量に依存することを調べた。さらにレーザー光強度をコントロールすることにより、有機分子クラスターを高分子フィルム上に置くことができることがわかり、ナノサイズの高分子粒を近接場光顕微鏡プローブを使ってフィルム上を自由に移動させることができることを示した。

論文

Microscopic laser patterning of functional organic molecules

岸本 牧; Hobley, J.*; 後藤 真宏*; 福村 裕史*

Advanced Materials, 13(15), p.1155 - 1158, 2001/08

 被引用回数:10 パーセンタイル:47.54

次世代デバイスとして注目されている機能性有機分子素子の作成には、分子を基板上の任意の位置にミクロン・ナノサイズで配置する技術の確立が必要である。そこで極短パルスレーザー照射によって有機分子が非破壊的に高分子マトリックス中を移動する現象を利用し、顕微鏡とレーザーシステムを組み合わせることによってパルスレーザー光をミクロンサイズ以下に集光させることにより、蛍光色素分子を高分子フィルムの任意の位置に注入することに成功した。実験では最小4$$mu$$m$$phi$$の微小スポットに蛍光色素を注入することに成功し、将来ナノサイズの分子素子の可能性を示すことができた。

論文

Laser implantation of dicyanoanthracene in poly(methyl methacrylate) from a 100nm aperture micropipette

後藤 真宏*; 河西 俊一; 福村 裕史*

Applied Surface Science, 154-155, p.701 - 705, 2000/02

 被引用回数:15 パーセンタイル:36.79(Chemistry, Physical)

新しい機能を備えたデバイス作製のためナノメートルオーダーで金属や半導体の構造制御を行うことが注目されつつある。しかし、有機分子を用いたナノ構造体作製は、その分子制御が難しいので実現には至っていない。もし、これが実現すれば有機分子特有の性質を生かした新規機能性材料作製の可能性が生ずる。われわれは、ジシアノアントラセン分子をガラスマイクロピペットの先端内壁部に付着させたもの分子注入源として使用し、パルスレーザー光で光励起し、先端の100nm開口から射出することにより注入を行った。被注入フィルムの蛍光顕微鏡観察の結果から、直径800nm以下の領域に注入されていることがわかった。

論文

Laser-induced implantation of organic molecules into sub-micrometer regions of poymer surfaces

後藤 真宏; Hobley, J.; 河西 俊一; 福村 裕史

Applied Physics A, 69(suppl.), p.S257 - S261, 1999/12

 被引用回数:8 パーセンタイル:58.72(Materials Science, Multidisciplinary)

有機分子は、それ自身が非常に多用な機能を持ち合わせており、化学センサー、光学・電子回路等への応用が注目されつつある。ところがこれまでこれら分子を意図した通りに配列することは困難であり、それらデバイスの実現には至っていない。われわれは、中空ファイバーチップ中に有機分子を導入し、レーザー光により励起、射出することを利用した新しい分子注入装置を作製した。その結果、高分子固体中のサブミクロンの微小領域に位置選択的に分子を注入することができた。またそれらを複数回、等間隔で注入することもできた。これにより光制御デバイス実現の道が開けた。

論文

Implantation of organic molecules into biotissue by pulsed laser irradiation

後藤 真宏*; 一ノ瀬 暢之; 河西 俊一; 福村 裕史*

Japanese Journal of Applied Physics, Part 2, 38(1A-B), p.L87 - L88, 1999/01

 被引用回数:8 パーセンタイル:58.72(Physics, Applied)

これまで人体への薬品の投与は経口法及び注射による手法が行われてきた。今回新たな手法としてレーザー光を用いた有機分子の生体組織への注入の可能性を調べる目的で実験を試みた。有機分子の微粒子を分散させた高分子ペレットを注入源としエキシマレーザーを使用して注入を試みた。被注入組織には鶏の皮膚を使用した。その結果レーザー照射された皮膚組織から注入された有機分子の蛍光が観測され、有機分子が注入されていることがわかった。

論文

Single pulse nm-size grating formation in polymers using laser ablation with an irradiation wavelength of 355nm

Lippert, T.*; Gerber, T.*; Wokaun, A.*; Funk, D. J.*; 福村 裕史; 後藤 真宏

Applied Physics Letters, 75(7), p.1018 - 1020, 1999/00

 被引用回数:38 パーセンタイル:17.85(Physics, Applied)

回折格子は光電子デバイスや液晶の配向等その応用性は注目されている。その作成法はおもに2つある。1つは機械的な手法、もう1つは光学的に作製する方法である。前者は高い精度で均一な格子を作製することが困難である。われわれは、マイケルソン干渉法と光分解ポリマーを組み合わせることにより、180nmと1090nmの回折格子を作ることに成功した。表面形状は原子間力顕微鏡を用いて測定した。さらに、レーザー照射回数、照射強度の違いによる回折格子形状変化を解析し、最適なナノメートルサイズ回折格子作製条件を見いだした。

論文

Laser implantation of molecular aggregates into poly(methyl methacrylate)

後藤 真宏*; 一ノ瀬 暢之; 河西 俊一; 福村 裕史*

Applied Surface Science, 138-139, p.471 - 476, 1999/00

 被引用回数:10 パーセンタイル:46.51(Chemistry, Physical)

有機分子を用いた新規機能性材料の作製が最近注目を集めつつある。これらデバイスを作製する方法の1つにパルスレーザーを用いた高分子固体中への分子注入がある。このレーザー注入の注入ソースには、これまで有機分子と高分子を共通の溶媒に溶かした溶液から作製したフィルムが用いられてきた。そのため注入分子種に大きな制限があった。我々は溶媒を必要としない新手法を用いてレーザー注入を行った。有機分子と高分子粉末をタブレットにし、それをソースに用いた。注入後の被注入フィルムの吸収、蛍光スペクトルから、有機分子が未分解で注入されていることがわかった。さらにフィルム表面の原子間力顕微鏡像の解析により、1パルス目のレーザー照射で分子集合体が注入され、それ以降の照射で被注入フィルム中に拡散していくことがわかった。

論文

Forward-transfer laser implantation of pyrene molecules in a solid polymer

D.M.Karnakis*; 後藤 真宏*; 一ノ瀬 暢之; 河西 俊一; 福村 裕史*

Applied Physics Letters, 73(10), p.1439 - 1441, 1998/09

 被引用回数:7 パーセンタイル:62(Physics, Applied)

従来の方法とは異なった、レーザー光進行方向にそって分子を移動させ、高分子固体中に注入する方法を試みた。ピレン分子が分散されたPMMA高分子を原料フィルムとして用い、被注入フィルムにはPBMAを使用した。分子注入後のフィルム表面の状態を原子間力顕微鏡で測定し、ある薄膜では表面にクレーター状の構造が見え、部分的にアブレーションが起こっていることがわかった。また、注入された分子の量を蛍光分光法を用いて測定した結果、原料フィルムの膜厚が分子注入量に大きく影響していることがわかった。これらの結果を光熱過程及び熱・分子拡散を取り入れたメカニズムにより議論する。

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