Visualization of the spacial distribution of electromagnetic field of low dimensional gold nanoparticle arrays

• Project/Area Number: 26810001
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Physical chemistry
• Research Institution: Hirosaki University
• Principal Investigator: Shimada Toru 弘前大学, 教育学部, 講師 (40450283)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2015: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2014: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
• Keywords: 金ナノ粒子 / 近接場光学顕微鏡 / 第二高調波発生顕微鏡 / 表面増強赤外吸収 / 低次元 / 周期配列 / 近接場顕微鏡 / 一次元配列構造

Outline of Final Research Achievements

I have developed the fabrication methods of one-dimensional arrays and two-dimensional periodic arrays of metal nanoparticles. I visualized the spatial distribution of the electromagnetic field and second harmonic generation of one-dimensional gold nanoparticle arrays by using a scanning near-field optical microscopy and a second harmonic generation microscopy. I also investigated the enhancement mechanism of surface enhanced infrared absorption for gold nano-square columnar arrays with periodicity. We successfully gained deeper insight into the behavior of the electric field around nanoparticles induced by light.

Research Products

• [Journal Article] What is the Key Structural Parameter for Infrared Absorption Enhancement on Nanostructures? (2016)
  • Author(s): Toru Shimada, Hiroshi Nakashima, Yuta Kumagai, Yuta Ishigo, Masamichi Tsushima, Akihiko Ikari, and Yushi Suzuki
  • Journal Title: The Journal of Physical Chemistry C Volume: 120 Issue: 1 Pages: 534-541
  • DOI: 10.1021/acs.jpcc.5b09315
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] ブロモチモールブルーの水素イオン指数に応じた構造の推定 (2016)
  • Author(s): 島田 透、長谷川 健
  • Organizer: 日本化学会第96春季年会
  • Place of Presentation: 同志社大学
  • Year and Date: 2016-03-26
• [Presentation] 2次元配列した金ナノ微粒子からの光第二高調波の偏光角依存性 (2016)
  • Author(s): 宮内良広、佐藤 庄、相馬翔太、梅村泰史、澤井真也、田中弘和、島田 透、北島正弘、K.T.T. Hien、水谷五郎、田中正俊、鈴木隆則
  • Organizer: 日本物理学会第71回年次大会（2016年）
  • Place of Presentation: 東北学院大学
  • Year and Date: 2016-03-21
• [Presentation] 表面増大赤外吸収現象におけるナノ粒子誘電率の影響 (2016)
  • Author(s): 津島 将導、中嶋 洋、石卿 侑汰、沢田 拓希、千葉 豪、熊谷 遊太、島田 透、鈴木 裕史
  • Organizer: 第63回応用物理学会春季学術講演会
  • Place of Presentation: 東京工業大学
  • Year and Date: 2016-03-20
• [Presentation] 表面増大赤外吸収現象が発現する金ナノ粒子サイズ最大値の波長依存性 (2016)
  • Author(s): 石郷 侑汰、中嶋 洋、津島 将導、沢田 拓希、千葉 豪、熊谷 遊太、島田 透、鈴木 裕史
  • Organizer: 第63回応用物理学会春季学術講演会
  • Place of Presentation: 東京工業大学
  • Year and Date: 2016-03-20
• [Presentation] 表面増強赤外吸収における非共鳴型電磁場増強機構 (2015)
  • Author(s): 島田 透、中嶋 洋、熊谷遊太、石郷侑汰、津島将導、碇亜紀彦、鈴木裕史
  • Organizer: 2015年真空・表面科学合同講演会 第35回表面科学学術講演会 第56回真空に関する連合講演会
  • Place of Presentation: つくば国際会議場
  • Year and Date: 2015-12-02
• [Presentation] Electrostatic Effects for Enhancement on Surface-enhanced Infrared Absorption (2015)
  • Author(s): Toru Shimada, Hiroshi Nakashima, Yuta Kumagai, Yuta Ishigo, Masamichi Tsushima, Akihiko Ikari, Yushi Suzuki
  • Organizer: First International Symposium of Institute for Catalysis － Global Collaboration in Catalysis Science toward Sustainable Society
  • Place of Presentation: Hokkaido University
  • Year and Date: 2015-10-13
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 表面増大赤外吸収現象に応用可能な金ナノ粒子サイズの最大値 (2015)
  • Author(s): 石郷侑汰、中嶋 洋、津島将導、碇亜紀彦、熊谷遊太、島田 透、鈴木裕史
  • Organizer: 第76回応用物理学会秋季学術講演会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 2015-09-13
• [Presentation] 表面増大赤外吸収現象における金ナノ粒子アスペクト比の影響 (2015)
  • Author(s): 津島将導、中嶋 洋、石郷侑汰、碇亜紀彦、熊谷遊太、島田 透、鈴木 裕史
  • Organizer: 第76回応用物理学会秋季学術講演会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 2015-09-13
• [Presentation] 金ナノ粒子配列における赤外吸収増大電場シミュレーション (2015)
  • Author(s): 中嶋 洋、碇亜紀彦、石郷侑汰、津島将導、熊谷遊太、島田 透、鈴木 裕史
  • Organizer: 第76回応用物理学会秋季学術講演会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 2015-09-13
• [Presentation] 多変量解析による酸塩基指示薬の可視吸収スペクトル解析 (2015)
  • Author(s): 島田 透、長谷川 健
  • Organizer: 日本化学会第95春季年会(2015)
  • Place of Presentation: 日本大学（千葉県・船橋市）
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [Presentation] 金ナノ粒子配列における赤外吸収増大スペクトルのシミュレーション (2015)
  • Author(s): 中嶋 洋、碇 亜紀彦、石郷侑汰、津島将導、熊谷遊太、島田 透、鈴木裕史
  • Organizer: 第62回応用物理学会春季学術講演会
  • Place of Presentation: 東海大学（神奈川県・平塚市）
  • Year and Date: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [Presentation] 電子線リソグラフィ法を用いて作成した金ナノ粒子配列薄膜における赤外吸収増大現象 (2014)
  • Author(s): 中嶋 洋、碇 亜紀彦、石郷侑汰、津島将導、熊谷遊太、島田 透、鈴木裕史
  • Organizer: 第75回応用物理学会秋季学術講演会
  • Place of Presentation: 北海道大学（北海道・札幌市）
  • Year and Date: 2014-09-17 – 2014-09-20