Development of tip-enhanced nonlinear and time-resolved spectroscopic methods at the single molecular level
Project/Area Number |
19H00889
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 一般 |
Review Section |
Medium-sized Section 32:Physical chemistry, functional solid state chemistry, and related fields
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Research Institution | University of Hyogo |
Principal Investigator |
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Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥46,800,000 (Direct Cost: ¥36,000,000、Indirect Cost: ¥10,800,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2020: ¥10,270,000 (Direct Cost: ¥7,900,000、Indirect Cost: ¥2,370,000)
Fiscal Year 2019: ¥30,030,000 (Direct Cost: ¥23,100,000、Indirect Cost: ¥6,930,000)
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Keywords | 走査型トンネル顕微鏡 / 単一分子 / プラズモン / ラマン散乱 / 吸着構造 / 分子構造 / 局在表面プラズモン / 発光 / フェムト秒パルス / 非線形分光 |
Outline of Research at the Start |
原子スケールの撮像が可能な走査型トンネル顕微鏡技術と100兆分の1秒に迫る極短パルス光技術を融合することにより、高い時空間分解能を併せもつ新たな分光方法論を創出する。これにより、単一分子の非線形・時間分解分光という新たな分野を開拓するとともに、分子の置かれた局所環境と分子特性・振舞いとの相関を解明し、次世代ナノテクノロジーを牽引する分子素子研究の発展に資する知見と方向性を与えることをめざす。
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Outline of Final Research Achievements |
We pursued structural study of single organic semiconductor molecules adsorbed on a non-flat surface of a metallic tip by tip-enhanced Raman spectroscopy. We first developed a straightforward optical alignment protocol for pinpointing the nano-gap region, which greatly facilitates optical STM experiments. With this technique, we succeeded in observing Raman scattering from a single adsorbate on the tip surface, revealing its translational motions, adsorption dynamics, and charge-transfer interaction with the metal.
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
分子素子の実現・実用化には個々の分子が機能する精巧な機構と動作機序を分子科学に立脚し、単一分子レベルで解明することが欠かせない。本研究では、極低温・超高真空走査型トンネル顕微鏡のトンネル接合部位に光を照射することで、探針先端近傍に吸着させた有機半導体分子のラマン散乱信号を観測し、その構造情報と吸着ダイナミクスを明らかにした。これにより、分子の置かれた局所環境と分子の特性および振舞いとの相関を理解することができた。
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Report
(6 results)
Research Products
(35 results)
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[Journal Article] Spectroscopic mapping of the gold complex oligomers (dimer, trimer, tetramer, and pentamer) by excited-state coherent nuclear wavepacket motion in aqueous solutions2023
Author(s)
M. Iwamura, R. Urayama, A. Fukui, K. Nozaki, L. Liu, H. Kuramochi, S. Takeuchi, T. Tahara
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Journal Title
Physical Chemistry Chemical Physics
Volume: 25
Issue: 2
Pages: 966-974
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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