2009 Fiscal Year Annual Research Report
光増強場における多光子光化学反応誘起とそのダイナミクス
| Project Area | Strong Photons-Molecules Coupling Fields for Chemical Reactions |
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| Project/Area Number |
19049004
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
坪井 泰之 Hokkaido University, 大学院・理学研究院, 准教授 (00283698)
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| Keywords | ナノギャップ / ナノアンテナ / 光捕捉 / ジアリールエテン / ホトクロミズム / プラズモン / 金ナノ粒子 / 電場増強 |
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| Research Abstract |
我々のグループでは、主に金微粒子や金ナノ構造体を「光-分子強結合反応場」として用い、その電場増強能を利用して、高い効率で多光子吸収反応を誘起する試みを行なっている。化学におけるこの概念を一般的確立を大きな目標とし、(1)実際の反応系の探索と確認、(2)反応誘起の最適条件と特徴の明確化、(3)反応のダイナミクスの解明、などを推進している。本年度の成果は以下の通りである。
(1)プラズモン励起によるホトクロミック反応の高効率化:1光子型のジアリールエテンのホトクロミック開環反応に対し、その反応収率に対するプラズモン励起の効果を詳細に検討した。その結果、プラズモン励起の効果により、反応効率が1.5～2.5倍に増大することが再現性よく確認された。
(2)プラズモン増強光化学反応においては、貴金属ナノギャップ・ナノアンテナに局在する光電場を用いて反応の高効率化をはかる。この際、光子だけでなく、対象とする分子や触媒微粒子がギャップに捕捉・局在することになれば、より一層の反応効率の向上を図ることができるであろう。そこで、プラズモン増強電場に基く微粒子の光捕捉を試みた。その結果、10nmの微粒子を微弱な光照射で捕捉することに成功した。
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