2004 Fiscal Year Annual Research Report
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16360034
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
井上 康志 大阪大学, 大学院・生命機能研究科, 助教授 (60294047)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋本 守 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教授 (70237949)
藤田 克昌 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80362664)
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| Keywords | 近接場ラマン分光 / 表面増強ラマン散乱 / 密度汎関数法 / フラーレン / 局在プラズモン / ファン・デル・ワールス力 / 近接場光学 / ナノサイエンス・ナノテクノロジー |
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| Research Abstract |
近接場ラマン顕微分光装置の照明光学系およびトリプル分光器への導入光学系の最適設計を行い、光学系試作を行った。この結果、高い迷光除去比、50cm^<-1>以下の低波数領域観察、ラマン散乱光検出感度の向上を実現した。さらに、装置の防震化を図り、原子間力顕微観察の高安定化を果たした。
次に、高い対称性と圧力に対する応答性に優れた中空籠状構造を有するC_<60>フラーレン分子に原子間力顕微鏡によりファン・デル・ワールス力を印加し、ラマンバンドに対する力学的効果を検討した。ナノ探針先端によりC_<60>分子に一軸性の圧力を印加し、ラマンスペクトルを測定した結果、非縮退振動のA_gモードではバンドがシフトすることを、5重縮退振動のH_gモードではバンドが広がることを観測した。これらの現象は圧力印加を考慮した分子軌道計算により予測されたスペクトル変化とよく一致することを確認した。また、圧力によって探針先端直下のC_<60>分子が重合反応を生じている可能性も近接場スペクトルから見出した。
さらに、銀コーティングしたナノ探針によりローダミン6Gナノ結晶の近接場ラマンスペクトルを測定した際に観測されたラマンバンドの強度やラマンバンド位置の特異的な変化の起源を検討した。共鳴ラマンスペクトルや表面増強共鳴ラマン散乱スペクトルを測定し、また密度汎関数法による振動解析を行い、それらと比較した。その結果、近接場ラマンスペクトルと表面増強ラマンスペクトルは比較的一致する傾向が見られること、ただし、金属ナノ探針に生成される増強電場がもつギャップ間方向への高い偏光性と強く結合する分極率テンソルをもつ特定のラマンバンドが特異的に増強することを見出した。このことから金属ナノ探針により近接場ラマンスペクトルを測定することで、分子の配向方向を決定できることが示唆される。
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