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Development of aperture-type near-field optical microscopy working in liquid and revealing and controlling properties of plasmonic catalysts

Research Project

Project/Area Number 22K20544
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0501:Physical chemistry, functional solid state chemistry, organic chemistry, polymers, organic materials, biomolecular chemistry, and related fields
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

Hasegawa Seiju  早稲田大学, 理工学術院, 助教 (50962487)

Project Period (FY) 2022-08-31 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsプラズモン / 光化学 / 金ナノプレート / プラズモニック触媒 / 化学反応 / 近接場 / 光触媒
Outline of Research at the Start

貴金属ナノ構造体に励起されるプラズモン共鳴を用いたプラズモニック触媒におけるプラズモンの共鳴特性と触媒特性の関係を明らかにすることを目的とする。液中で動作する近接場光学顕微鏡を用いて,プラズモニック触媒として働く貴金属ナノ構造体の表面における電子状態を可視化し,触媒特性との関連を明らかにする。また,プラズモンを選択励起することによりプラズモニック触媒能を制御することを目指す。

Outline of Final Research Achievements

Plasmon resonance excited in a metal nanostructure enhances photochemical reaction rate near the nanostructure. The aim of this study is revealing and controlling of properties of plasmonic catalysts. Results suggested that catalytic properties were dependent on positions of the nanostructures and the position dependency were reflected the spatial distribution of plasmon resonances excited in the nanostructure. These results indicates that control of the plasmon resonances leads to that of catalytic property.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

プラズモニック触媒特性の詳細を明らかにし制御することは,エネルギーの効率的利用の観点から非常に重要である。本研究で得られた結果は,貴金属ナノ構造体に励起されるプラズモン共鳴を制御することにより,プラズモニック触媒特性を空間的に制御可能であることを示唆する。報告者は,過去に入射光を変調することにより励起されるプラズモンを制御できることを報告しており,両技術を組み合わせることにより,プラズモニック触媒特性の制御につながることが期待される。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Selective Excitation of Dark Plasmon Modes Using Cylindrical Vector Beams Studied by Microscopic Imaging of Nonlinear Photoluminescence2024

    • Author(s)
      Hasegawa Seiju、Ichikawa Honoka、Imura Kohei
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry C

      Volume: 128 Issue: 6 Pages: 2536-2542

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.3c07144

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nanoantenna Effect at the Center of the Bull’s Eye Pattern by Controlling the Refractive Indices and Layer Thicknesses of Dielectric Media on a Silver Surface2024

    • Author(s)
      Tawa Keiko、Shinohara Takeha、Nawa Yasunori、Hasegawa Seiju、Imura Kohei
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry C

      Volume: 128 Issue: 7 Pages: 3011-3018

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.3c07171

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Reflectance Spectroscopy of Optically Assembled Bio-nanoparticles with Plasmonic Nano-bowl Substrates2023

    • Author(s)
      Masatoshi Kanoda, Kota Hayashi, Yumiko Takagi, Mamoru Tamura, Seiju Hasegawa, Kohei Imura, Shiho Tokonami, Takuya Iida
    • Organizer
      The 14th Asia-Pacific Conference on Near-Field Optics (APNFO14)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Linear and nonlinear optical properties of gold nanoparticle assembly prepared by laser manipulation2023

    • Author(s)
      Motoha Miura, Seiju Hasegawa, Kohei Imura
    • Organizer
      The 31st International Conference on Photochemistry (ICP2023)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Nonlinear photoluminescence from gold nanoplates excited by cylindrical vector beam2023

    • Author(s)
      Seiju Hasegawa, Honoka Ichikawa, Kohei Imura
    • Organizer
      The 31st International Conference on Photochemistry (ICP2023)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 金ナノロッド―MoS2ハイブリッド体におけるプラズモン―エキシトン相互作用の解明2023

    • Author(s)
      甲斐 亨, 長谷川 誠樹, 井村 考平
    • Organizer
      第17回分子科学討論会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 金ナノプレートにおける非線形励起像の軸対称偏光依存性2023

    • Author(s)
      長谷川 誠樹, 市川 帆乃香, 井村 考平
    • Organizer
      第17回分子科学討論会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 金およびシリコンナノ粒子における近接場分光特性と光キラル場の評価2023

    • Author(s)
      長谷川誠樹, 井村考平
    • Organizer
      第84回応用物理学会秋季学術講演会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] CsPbBr3 ペロブスカイトマイクロ結晶における顕微イメージング2023

    • Author(s)
      林ひな, 長谷川誠樹, 井村考平
    • Organizer
      2023年度日本分光学会年次講演会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Siナノ粒子単量体および多量体における非線形発光の軸対称偏光依存性2023

    • Author(s)
      吉岡 優作, 長谷川 誠樹, 四方田 真輝, 岡本 裕巳, 井村 考平
    • Organizer
      第13回CSJ化学フェスタ
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 金ナノプレートにおける非線形発光の表面特性依存性2023

    • Author(s)
      金塚 衣澄美, 長谷川 誠樹, 井村 考平
    • Organizer
      第13回CSJ化学フェスタ
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 開口型近接場光学顕微鏡を用いた金ナノプレート近傍における光キラル場の三次元イメージング2023

    • Author(s)
      長谷川 誠樹, 笠原 陸, 井村 考平
    • Organizer
      第71回 応用物理学会 春季学術講演会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 金ナノレクタングル近傍における光キラル場のプラズモンモード依存性と立体特性2023

    • Author(s)
      笠原 陸, 長谷川 誠樹, 井村 考平
    • Organizer
      第71回 応用物理学会 春季学術講演会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] CsPbBr3マイクロプレートにおける光閉じ込めモードの近接場イメージング2022

    • Author(s)
      長谷川 誠樹, 林 ひな, 井村 考平
    • Organizer
      日本化学会 第103回春季年会(2023)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ラジアル・アジマス偏光励起光を用いた金ナノプレートの非線形発光特性の究明2022

    • Author(s)
      長谷川 誠樹, 市川 帆乃香, 井村 考平
    • Organizer
      第70回 応用物理学会 春季学術講演会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Bull's eye型プラズモニックチップにおけるナノアンテナ増強効果のプラズモン共鳴条件依存性2022

    • Author(s)
      篠原 洸羽, 名和 靖矩, 長谷川 誠樹, 井村 考平, 田和 圭子
    • Organizer
      第70回 応用物理学会 春季学術講演会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] CsPbBr3ペロブスカイトマイクロ結晶における局在モードの顕微分光2022

    • Author(s)
      林 ひな, 長谷川 誠樹, 井村 考平
    • Organizer
      2022 年日本分光学会年次講演会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-09-01   Modified: 2025-01-30  

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