JP7210027B2 - センサおよびセンサの製造方法 - Google Patents
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Description
特許文献1 国際公開第2011/142118号
図1は、実施例1に係るセンサ100の構成の一例を示す。本例のセンサ100は、基板10と、金属層12と、強磁性体層14と、金属層16と、低屈折率層20と、高屈折率層22と、プリズム24と、分子認識素子32とを備える。センサ100は、測定対象物質30の屈折率を測定する。
図7は、実施例2に係るセンサ100の構成の一例を示す。本例のセンサ100は、伝搬定数調整層18を備える。
図8は、実施例3に係るセンサ100の構成の一例を示す。本例のセンサ100は、くさび状の低屈折率層20を有する。
図10は、比較例に係るセンサ500の構成を示す。センサ500は、測定対象物質を含む誘電体層520と、貴金属層522と、プリズム524とを備える。センサ500は、測定対象物質を含む誘電体層520側に分子認識素子532を備える。
Claims (20)
- 予め定められた測定対象物質の物性を測定するためのセンサであって、
基板と、
前記基板の上方に設けられた強磁性体層と、
前記強磁性体層の上方に設けられ、測定対象物質を流すための空間を含む低屈折率層と、
前記低屈折率層の上方に設けられ、前記低屈折率層よりも屈折率の大きい高屈折率層と、
前記低屈折率層の周囲の少なくとも一部に設けられ、前記測定対象物質を流入するための流入口と、前記測定対象物質を流出するための流出口とを有し、前記高屈折率層を前記強磁性体層の上方に支持する支持層と
を備えるセンサ。 - 前記低屈折率層は、上面及び下面が四角形であり、
前記支持層は前記低屈折率層の少なくとも四隅にある、
請求項1に記載のセンサ。 - 前記支持層の材料はインジウムである、請求項1または2に記載のセンサ。
- 前記低屈折率層と前記強磁性体層の間に設けられ、前記強磁性体層よりも導電率が高い第1金属層と、
前記基板と前記強磁性体層との間に設けられ、前記強磁性体層よりも測定波長における導電率が高い第2金属層であって、前記第1金属層の膜厚は、前記第2金属層の膜厚よりも薄い、第2金属層と
をさらに備える、
請求項1から3のいずれか一項に記載のセンサ。 - 前記低屈折率層及び前記高屈折率層は、前記第1金属層から着脱可能に設けられる、請求項4に記載のセンサ。
- 前記低屈折率層は、予め定められた第1の層厚と、前記第1の層厚と異なる第2の層厚を有する
請求項1から5のいずれか一項に記載のセンサ。 - 予め定められた測定対象物質の物性を測定するためのセンサであって、
基板と、
前記基板の上方に設けられた強磁性体層と、
前記強磁性体層の上方に設けられ、前記測定対象物質を流すための空間を含む低屈折率層であって、前記低屈折率層は、予め定められた第1の層厚と、前記第1の層厚と異なる第2の層厚を有する、低屈折率層と、
前記低屈折率層の上方に設けられ、前記低屈折率層よりも屈折率の大きい高屈折率層と
を備えるセンサ。 - 前記低屈折率層は、前記第1の層厚から前記第2の層厚へと徐々に層厚が変化するくさび型の構造を有する
請求項6または7に記載のセンサ。 - 第1の磁場と、前記第1の磁場と異なる第2の磁場のいずれかを前記強磁性体層に印加する磁場印加部を更に備える
請求項1から8のいずれか一項に記載のセンサ。 - 前記磁場印加部は、前記第1の磁場として飽和磁場を前記強磁性体層に印加し、前記第2の磁場として前記飽和磁場の反転磁場を前記強磁性体層に印加する
請求項9に記載のセンサ。 - 前記低屈折率層は、
前記測定対象物質を前記低屈折率層に流入する流入部と、
前記測定対象物質を前記低屈折率層から外部に流出する流出部と
を備える
請求項1から10のいずれか一項に記載のセンサ。 - 前記低屈折率層の層厚は15000nm以下である
請求項1から11のいずれか一項に記載のセンサ。 - 前記強磁性体層と前記低屈折率層との間に設けられ、1より大きい屈折率の伝搬定数調整層を更に備える
請求項1から12のいずれか一項に記載のセンサ。 - 前記伝搬定数調整層の膜厚は、前記低屈折率層の層厚より薄い
請求項13に記載のセンサ。 - ある入射角度θで測定された、前記低屈折率層の層厚tが異なる2点(t1、t2)の反射率の変化をΔRp'とし、ある入射角度θで反射率を測定したとき、前記層厚tがt1、t2のもとで得られた反射率の和をRp'とした場合に、
性能指数ΔRp'/Rp'が-1.0以上、-0.9以下、または、+0.9以上、+1.0以下を満たし、
前記反射率は、前記入射角度θで前記高屈折率層に入射した入射光が、前記高屈折率層と前記低屈折率層との界面で反射する反射率である、
請求項1から14のいずれか一項に記載のセンサ。 - 基板を用意し、
前記基板の上方に強磁性体層を設け、
前記強磁性体層の上方に、測定対象物質を流すための空間を含む低屈折率層を設け、
前記低屈折率層の上方に、前記低屈折率層よりも屈折率の大きい高屈折率層を設ける、
予め定められた測定対象物質の物性を測定するためのセンサの製造方法であって、
前記強磁性体層と、前記低屈折率層と、前記高屈折率層との積層構造は、
前記強磁性体層の上面において、前記低屈折率層の周囲の少なくとも一部に、接着剤からなる支持層であって、前記測定対象物質を流入するための流入口と、前記測定対象物質を流出するための流出口とを有する、支持層を設け、前記支持層を介して、前記強磁性体層の上方に前記高屈折率層を積層することにより形成される、
センサの製造方法。 - 前記低屈折率層は、上面及び下面が四角形であり、
前記支持層は前記低屈折率層の少なくとも四隅にある、
請求項16に記載のセンサの製造方法。 - 前記支持層の材料はインジウムである、請求項16または17に記載のセンサの製造方法。
- 予め定められた測定対象物質の物性を測定するためのセンサの製造方法であって、
第1の基板を用意し、
前記第1の基板の上方に強磁性体層を設け、
前記測定対象物質を流すための空間を含む低屈折率層および前記低屈折率層よりも屈折率の大きい高屈折率層を形成するための、前記高屈折率層の材料から成る第2の基板を用意し、
前記第2の基板に、前記低屈折率層である溝を設け、
前記第2の基板の前記溝が形成された面を、前記強磁性体層に貼り合わせる、
センサの製造方法。 - ある入射角度θで測定された、前記低屈折率層の層厚tが異なる2点(t1、t2)の反射率の変化をΔRp'とし、ある入射角度θで反射率を測定したとき、前記層厚tがt1、t2のもとで得られた反射率の和をRp'とした場合に、
性能指数ΔRp'/Rp'が-1.0以上、-0.9以下、または、+0.9以上、+1.0以下を満たし、
前記反射率は、前記入射角度θで前記高屈折率層に入射した入射光が、前記高屈折率層と前記低屈折率層との界面で反射する反射率である、
請求項16から19のいずれか一項に記載のセンサの製造方法。
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