色素会合体被覆貴金属ナノ粒子による電極修飾とその光電変換特性

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16550117
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 佐藤 智生 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 助教授 (50205944)
• Keywords: 表面プラズモン / 励起子 / 貴金属ナノ粒子 / J凝集体 / シアニン色素 / 真空蒸着法

Research Abstract

色素会合体の励起子吸収帯の強度は、近接する貴金属ナノ粒子中に誘起される表面プラズモンにより強く影響を受け、両者の空間的配置により増強される場合もあれば抑制される場合もある。本研究は2年計画で、このような特異な分光特性を持った色素会合体-貴金属ナノ粒子複合体を電極表面に構築し、この新たな修飾電極の光電気化学特性・光電変換特性を明らかにすることを目的としている。我々はこれまで、貴金属ナノ粒子を原子レベルで平滑なマイカ上にスパッタ蒸着法により作製してきたが、透明ガラス電極やスライドガラスのような幾分粗い表面をもった酸化物表面に真空蒸着法により作製する場合とでは、その生成条件は異なっていた。そのため本年度は、真空蒸着装置を用い蒸着時間、蒸着温度などの条件を変えつつスライドガラスおよび透明ガラス電極上に貴金属ナノ粒子を作製し、その生成条件を検討した。その結果、ナノ粒子の単分散性は必ずしも良くないものの、望みの平均粒径と表面プラズモン吸収ピーク位置を持つ金ナノ粒子および銀ナノ粒子を作製することに成功した。単分散性の向上については来年度も引き続き検討する予定である。一方、蒸着法により作製した貴金属薄膜は、スパッタ蒸着法で作製された薄膜同様に、ハロゲン化法とアミノチオール自己組織化膜法の2種類の手法でシアニン色素J凝集体を担時できることも確認された。更に、本年度は、本申請で設置した電気化学測定装置と既存の分光光照射装置などにより、光電気化学測定装置を組み上げた。