| Research Abstract |
本研究では,金属表面に局在し伝搬する表面プラズモン(SP)励起による放射光について詳しく調べ,それをセンサに応用することを目的とした。すなわち,全反射減衰(ATR)法のクレッチマン配置(プリズム/金属薄膜/ナノ構造制御有機超薄膜)におけるSP励起と放射光について詳しく調べた。そして,観測された放射光は,金属薄膜/ナノ構造制御有機超薄膜界面に励起された多重SPに起因し,蛍光色素分子の発光や金属薄膜の凹凸によるものであることを示した。また,蛍光色素と金属薄膜との距離をある程度離した時に放射光が最大となることも明らかとした。ATR法のオットー配置とクレッチマン配置を合わせ持つプリズム/MgF_2/Ag構造やプリズム/Ag/MgF_2/Ag構造についてもSP励起と放射光について調べた。その結果,Ag/空気とAg/MgF_2やMgF_2/Agの各界面でのSP励起による放射光が観測され,その強度はMgF_2の膜厚と入射光波長に強く依存することなどがわかった。
さらに,プリズム/Ag薄膜/液層となるように溶液セルを貼り付けた構造を用いて,蛍光色素を含むポリスチレン微小球の縣濁液からの吸着過程が放射光測定により可能であることを示した。また,ラビング法によりペンタセンやナフタセン配向膜を作製し,分子配向と放射光特性の関係も調べた。次に,蛍光性高分子であるポリチオフェンを用いた薄膜を用いて,分子発光による放射光のNO_2ガス応答特性を測定しガスセンサ応用について検討した。また,アルミクロロフタロシアニン蒸着膜のエタノール蒸気処理による変化も放射光測定で確認し,センサとして利用可能であることを示した。今後,ナノ構造制御による多重SPの効率的な励起,および放射光とナノ構造の関係などについて明らかにし,ナノ領域でのSPを利用したセンサへの応用を試み,様々なデバイス開発のための基礎研究を行う。
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