1998 Fiscal Year Annual Research Report
プローブ顕微鏡を用いた光半導体電極ナノ界面における電子移動反応制御
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10131251
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
三澤 弘明 徳島大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30253230)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松尾 繁樹 徳島大学, 工学部, 助手 (20294720)
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| Keywords | 酸化チタン / 白金 / ローダミン / 電極反応 / ナノ界面 |
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| Research Abstract |
酸化チタンなどの半導体は,光半導体電極反応を利用して光エネルギー変換デバイスや光触媒などに利用可能であり,幅広く研究されている。光半導体電極反応のキーステップは,半導体界面における光吸収による電荷分離過程と,それに続く界面近傍の分子との電子移動反動である。このような反応のダイナミクスに関する研究は,これまではマクロスコピックな手法によるものが中心だった。本研究ではナノスケールの界面を作製し,微小領域での電子移動反応を解明することを目標としている。このために,酸化チタン単結晶表面上に集光レーザービームを用いて幅が400nm程度の白金パターンを形成した。形成されたパターンをAFMで詳しくみると,光の回折限界よりもさらに微細な白金粒の集まりとなっており,白金粒の生成には酸化チタン単結晶における欠陥が深く関与していることが示唆された。次に,ナノメートルスケールの白金パターンを形成した酸化チタン単結晶表面上に蛍光色素であるローダミン6Gをディッピングし,ローダミン6Gを光励起した時の蛍光挙動を調べることにより,ローダミン6G分子と白金および酸化チタン結晶との電子移動のダイナミクスについて検討した。酸化チタン上と白金上とでの蛍光強度を比較すると,白金上の方が蛍光強度が低かった。同様に蛍光寿命を測定したところ,蛍光強度に対応して白金パターン上のほうが傾向寿命が短くなっていた。これらの結果は白金とのナノ界面によりローダミン6Gの蛍光がクエンチングされていることを示唆している。
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[Publications] H-B.Sun: "Three-Dimensional Photonic Crystal Structures achieved with Two-Photon Absorption Photopolymerization of Resin" Applied Physics Letters. (in press). (1999)
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[Publications] K.Fukuda: "Self-Organizing Three-Dimensional Colloidal Photonic Crystal Structure with Augmented Dielectric Contrast" Japanese Journal of Applied Physics. 37,5. L508-L511 (1998)
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[Publications] M.Watanabe: "Three-Dimensional Optical Data Storage in Vitreous Silica" Japanese Journal of Applied Physics. 37,12. L1527-L1530 (1998)
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[Publications] H.Ishii: "Photoelectrochemical Fabrication of Submicrometer Platinum Pattern on Titanium Dioxide Single Crystal Surface" Chemistry Letters. 1998,7. 655-656 (1998)
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[Publications] S.Juodkazis: "Photoelectrochemical Submicrometer Patterning of Titanium Dioxide by Platinum" Journal of Electroanalytical Chemistry. (in press). (1999)
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[Publications] T.Takahashi: "Morphology Dependent Resonant Lasing of a Dye-doped Microsphere Prepared by Nonlinear Optical Material" Thin Solid Films. 331,1-2. 298-302 (1998)
