2018 Fiscal Year Annual Research Report
Enhancement of signal intensity of inverse photoelectron spectroscopy by surface plasmon resonance
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16K13924
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
吉田 弘幸 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (00283664)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 表面プラズモン共鳴 / 低エネルギー逆光電子分光 / 有機半導体 / ナノ粒子 / 深紫外光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までに、低エネルギー逆光電子分光法(LEIPS)に、真空蒸着法で作製した銀ナノ粒子を組み合わせることで、代表的な有機半導体である銅フタロシアニンからの信号強度を5倍に増強することに成功した。2018年度は、この成果を踏まえて、以下の課題に取り組んだ。
(1) ステップ電圧印加による電解銀析出法により作製した銀ナノ粒子
これまでは、真空蒸着法で作製した銀ナノ粒子を利用してきた。ナノ粒子の直径は20-200 nmと分布が広く、また形状も一定ではなかった。このため、形状・粒径とプラズモン共鳴波長の関係など、定量的な解析が困難であった。そこで、ステップ電圧印加による電解銀析出法により粒径が約20 nmにそろった球状の銀ナノ粒子を作製した。LEIPSを260 nm～525 nmの範囲で測定波長を変えながら測定したところ、387 nmで増強度が最大となり、消光スペクトルともよい相関がえられた。次に、銅フタロシアニンを蒸着し、増強を試みた。434 nmで銀ナノ粒子がない場合の2倍の信号強度が得られた。さらに、銅フタロシアニンの膜厚を変えながら信号増強度を観測することにより、この銀ナノ粒子によるSPRの侵入長を見積もった。侵入長は、2.6 nm程度であり、膜厚が1 nm以下では消光することが分かった。
(2) 回折格子によるアルミニウムによる深紫外域表面プラズモン共鳴
最もよく用いるLEIPSの測定波長は250～300 nmである。この深紫外域ではアルミニウムのSPRが有効であるが、ナノ粒子の生成が難しい。そこで、回折格子を用いた伝搬型SPRに注目した。350 nmのピッチの回折格子にアルミニウムを蒸着し、LEIPSを光検出角度55°で測定したところ、波長193 nmで120％の増強を観測した。現在、増強度を高めるため、回折格子のピッチやアルミニウムの膜厚などの条件検討を進めている。
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Research Products
(7 results)
