| Research Abstract |
本研究では,有機薄膜における表面プラズモン(SP)励起について検討し,デバイス応用に結びつけるための基礎的な研究を行った。すなわち,色素分子を使用して様々なナノ構造制御した有機薄膜を作製し,色素分子発光によるSP励起とそのSP励起による放射光特性について検討した。
まず,全反射減衰(ATR)法のクレッチマン配置とオットー配置を併せ持つプリズム/Ag/MgF_2/Ag構造の金属サンドイッチ素子を作製し検討した。このATR特性において, Ag/空気界面でのSP励起,及びAg/MgF_2とMgF_2/Agの両界面でのSP励起による二つの共鳴吸収が観測された。そして,これらの共鳴角度に対応した放射角度に放射光のピークが観測され,観測された放射光はSP励起によることが確認された。次に,この素子にMEH-PPV色素分子薄膜層を挿入したプリズム/Ag/MgF_2/MEH-PPV/MgF_2/Ag構造の素子について検討し,色素分子発光により二つのAg薄膜界面でのSP励起が可能で,そのSP放射光特性は色素分子の位置に依存することを明らかにした。さらに,プリズム/MgF_2/Ag/MEH-PPV構造の素子についても検討した。このATR特性において, MgF_2/Ag及びAg/MEH-PPV界面でのSP励起による二つの共鳴吸収が観測され, Ag薄膜の膜厚によりSP励起や放射光特性が異なることがわかった。また, Ag薄膜の両表面間でのエネルギー移動することによると考えられるSP放射光も観測された。さらに,蛍光色素含有ポリスチレン微小球分散薄膜素子のSP励起とSP放射光特性について調べ,センサ応用が可能であることを示した。また,ポリチオフェンの電気化学的なドーピング-脱ドーピングに伴うSP励起とSP放射光について調べ, SP放射光の制御が可能であることを明らかにし,デバイス応用に有望であることを示した。
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