2010 Fiscal Year Annual Research Report
金属ナノ構造における局在プラズモン・格子間結合の動力学的研究
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21310065
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| Research Institution | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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Principal Investigator |
北島 正弘 防衛大学校, 応用科学群, 教授 (00343830)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岸村 浩明 防衛大学校, 電気情報学群, 助教 (40535332)
片山 郁文 横浜国立大学, 学際プロジェクト研究センター, 特任教員(助教) (80432532)
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| Keywords | ナノ粒子配列構造 / 局在光物性 / プラズモン・格子結合 / 超高速ダイナミクス / ホットスポット |
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| Research Abstract |
1)局在光物性の評価
一次元金粒子構造(サイズ主として100nm)について近接場顕微分光の測定を系統的に行い、局在電場分布に顕著な粒子数依存性および粒子位置依存性があることを見いだした。同じく一次元金粒子構造について、SHG(第2高調発生)測定に併せ、色素分子を吸着した試料の顕微ラマン測定を行った結果、粒子並び方向に平行な偏光で励起すると強い増強が現れることが確認された。
2)金属ナノ粒子1元配列体の作成
コロイド溶液を使う対流制御法の理論化を確立し,その論文を国際誌に投稿した。一次元鎖作成において、粒子のテンプレートへの充填率はコロイド滴下・乾燥サイクル数を増やすことで向上できることが分かった。独フリッツーハーバー研島田透博士と引き続き研究協力を行った。
3)超高速時間分解測定システム
コヒーレント光学フォノンの測定はフェムト秒ポンプ・プローブ時間分解反射率測定を金-グラファイト系に対して系統的に行った。時間分解反射率には、コヒーレントC=C伸縮振動、特にDモード振動の励起が金蒸着により生成されることが観察された。この試料のSTM(トンネル顕微鏡)観察によると、グラファイト表面にはステップ、点欠陥およびディスロケーションなどの欠陥が多数存在し、また金蒸着表面には高さ～2nm、径～10nmの半球状の金ナノ構造が生成されることが明らかとなった。これらの結果を総合的に判断すると、コヒーレントC=C伸縮振動の振幅が金ナノ構造による局在電場増強により励起されることがわかる。すなわち、これは局在プラズモン・格子間結合のダイナミクスに関する初めての実験的結果となる。同様の実験をCNT、グラーフェンにも拡張した。
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