2008 Fiscal Year Annual Research Report
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18685023
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
秋山 毅 Kyushu University, 大学院・工学研究院, 助教 (20304751)
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| Keywords | 光物性 / 複合材料・物性 / 表面・界面物性 / 応用光学・量子光工学 / 先端機能デバイス / 金属ナノ粒子 / プラズモン / 局在電場 |
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| Research Abstract |
ナノサイズの金属に光を照射すると発生する表面プラズモンや局在電場は、将来の光工学材料開発の観点はもちろん、基礎科学的観点からも極めて興味深い研究対象である。このような特異な量子光学効果の制御を行うための基礎的知見を得る事を目的として、平成20年度には、以下に示す研究を行い、一連の成果を得た。
平成18年度〜19年度に得られた成果を元に、ガラス基板や電極表面に金や銀ナノ粒子単粒子薄膜を作製し、その表面に蛍光色素を修飾した。色素の励起特性や光電変換特性を詳細に評価・検討し、ナノ粒子薄膜に光を照射したときに生じる局在増強電場によって色素が励起され、光電変換効率の増強現象が導かれている事が明らかとなった。
また、金ナノ構造と色素間の距離をチタン酸化物超薄膜などを用いて系統的に変化させ、色素の励起効率や表面増強ラマン散乱特性を評価した。その結果、金ナノ構造と色素間の距離が色素の光吸収・励起効率の向上に明確に影響する事を実験的に明らかとした。
さらに、金ナノ粒子薄膜-高分子電解質薄膜からなる交互積層膜をインジウムースズ酸化物(ITO)透明電極表面に作製したところ、ナノ粒子薄膜の積層数を増やすに連れてITO電極由来と考えられる光電流が増強することを見出した。ナノ粒子薄膜の積層ナノ構造の吸収スペクトルと光電変換特性の相関を検討したところ、この光電流増強現象は局在増強電場に由来する事が強く示唆された。
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