銀コートCdSナノ微粒子の局在プラズモン特性を利用した非線形光学応答

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17710101
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 岡本 敏弘 徳島大学, 工学部, 助手 (60274263)
• Keywords: 局在プラズモン / 逆ミセル / 散乱スペクトル / CdS / 銀 / 非線形光学応答 / ナノ微粒子

Research Abstract

1.銀膜コートCdSナノ微粒子の作製
40nm程度のCdSナノ微粒子に約10nmの銀膜をコートした構造を目指して、逆ミセル法で微粒子の作製を行った。そのままではCdS表面で硫化銀が形成されやすいことがわかったため、アミンでCdS表面を修飾した微粒子と、チオールで表面修飾した粒径の小さな銀微粒子を含むマイクロエマルジョンをそれぞれ個別に作り、混合することで、銀膜コートCdSナノ微粒子を作製することにした。作製した微粒子の電子顕微鏡観察によると、ばらつきはあるが約100nmの微粒子が多く作製されていた。また、この微粒子を含むマイクロエマルジョンの吸光度スペクトル観測を行い、実験値とMie理論による数値計算結果を比較した結果、統計的に粒径100nm以下のCdSに数10nm厚の銀がコートされていると推測され、ほぼ目指す微粒子の構造を作ることができるようになった。
2.線形光学特性評価技術の確立
1個の銀膜コートCdSナノ微粒子の線形光学応答を評価するための装置として、暗視野光学顕微鏡にファイバマルチチャネル分光器を取り付けた顕微分光システムを構築した。コア径が100μmの光ファイバ、100倍の対物レンズを使用することで、観測領域はφ1μm程度にでき、ガラス基板上に分散させた微粒子1個毎の散乱スペクトルが観測できるようになった。この装置を用いて作製した微粒子の1個の散乱光スペクトルを観測し、Mie理論計算と比較した結果、CdSコア径40nm,銀膜厚30nmの微粒子が作製されていることがわかった。