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2010 Fiscal Year Annual Research Report

プラズモニックナノシート:ナノ近接場界面の創出と応用探索

Research Project

Project/Area Number 21310067
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

玉田 薫  東北大学, 電気通信研究所, 教授 (80357483)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 福田 伸子  産業技術総合研究所, 光技術研究部門, 研究員 (90360635)
木村 康男  東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (40312673)
Keywords局在プラズモン / 銀ナノ微粒子 / 自己組織化 / 酸化チタン / 光触媒 / FDTD / 三次元構造
Research Abstract

本プロジェクトでは、熱分解法により合成した粒径の揃った均一な銀ナノ微粒子(直径約5nm)からなる巨大に次元結晶シートを気水界面に作成に、局在プラズモン共鳴に関わる界面物理現象の理論的および実験的検証、ならびにさまざまな応用の可能性について模索している。本年度の成果の概略は以下の通り。
銀および金微粒子混合膜のプラズモン特性について、気液界面単分子膜において検討した。混合の効果でドメインサイズが小さくなる(100nm以下)ことにより、共鳴ピーク位置をブルーシフトさせることに成功した(国内および国際学会にて発表)。
銀ナノシートをマーカとして、白金担持酸化チタン薄膜による基盤垂直方向での非接触触媒反応について定量的に評価することに成功した(国内学会誌に論文投稿)。
銀ナノシートと金属基板との相互作用による新奇現象を発見、これに基づいて最先端・次世代研究開発支援プログラムに応募、ライフイノベーションとして採択された(現在論文投稿準備中)
銀ナノシートを用いた蛍光増強測定を実施した。その結果、銀微粒子へのエネルギー移動による失活(FRET)の影響が非常に大きく、大きな増強を得るためにはナノオーダーでの色素-微粒子間の距離制御が必要であることがわかった(国内および国際学会にて発表)。これと平行して、金属薄膜により励起した伝搬型プラズモンと銀ナノシートの局在プラズモンを組み合わせた測定ができる光学システムを立ち上げた。ナノ導波路の検証実験はFRETの影響で、現在の銀微粒子(5nm径)では効果を検証できないことがわかった。
銀ナノシートによるSTM発光について検討し、論文にまとめた。

  • Research Products

    (24 results)

All 2011 2010

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (17 results) Book (3 results)

  • [Journal Article] Collective plasmon modes excited on a silver nanoparticle 2D crystalline sheet2011

    • Author(s)
      Mana Toma, Koji Toma, Kanae Michioka, Yasuhiro Ikezoe, Daiki Obara, Koichi Okamoto, Kaoru Tamada
    • Journal Title

      Phys.Chem.Chem.Phys.

      Volume: 13 Pages: 7459-7466

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Detection of Adrenaline on Poly (3-aminobenzylamine) Ultrathin Film by Electrochemical-Surface Plasmon Resonance Spectroscopy2011

    • Author(s)
      福田伸子
    • Journal Title

      AIS Today

      Volume: 11 Pages: 12-12

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nanoscale coupling of photons to vibrational excitation of Ag nanoparticl e 2D array studied by scanning tunneling microscope light emission spec troscopy2010

    • Author(s)
      Satoshi Katano, Koji Toma, Mana Toma, Kaoru Tamada, Yoichi Uehara
    • Journal Title

      Phys.Chem.Chem.Phys.

      Volume: 12 Pages: 14749-14753

  • [Journal Article] Detection of Adrenaline on Poly(3-aminobenzylamine) Ultrathin Film by Electrochemical-Surface Plasmon Resonance Spectroscopy2010

    • Author(s)
      A.Baba, T.Mannen, Y.Ohira, K.Shimbo, K.Kato, F.Kaneko, N.Fukuda, H.Ushijima
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 26 Pages: 18476-18482

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Enhanced photoluminescence of dye molecules on plasmonic Ag nanosheet2011

    • Author(s)
      Daiki Obara, Akihito Yoshida, Jungmok You, Eunkyoung Kim^2, Ryogo Tero, Kaoru Tamada
    • Organizer
      6^<th> International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics (MBE6)
    • Place of Presentation
      仙台(震災のため紙面発表に変更)
    • Year and Date
      2011-03-16
  • [Presentation] Spectroscopic properties of mixed monolayers composed of silver and gold nanoparticles2011

    • Author(s)
      Keisuke Imazu, Daiki Obara, Takeshi Nakada, Akihito Yoshida, Kaoru Tamada
    • Organizer
      6^<th> International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics (MBE6)
    • Place of Presentation
      仙台(震災のため紙面発表に変更)
    • Year and Date
      2011-03-16
  • [Presentation] Characterization of vertical remote photocatalytic activity of Pt-modified TiO_2 with Ag nanosheet2011

    • Author(s)
      Takeshi Nakada, Daiki Obara, Keisuke Imazu, Fei Yang, Akihito Yoshida, Tetsu Tatuma, Kaoru Tamada
    • Organizer
      6^<th> International Conference on Molecular Electrons cs and Bioelectronics (MBE6)
    • Place of Presentation
      仙台(震災のため紙面発表に変更)
    • Year and Date
      2011-03-16
  • [Presentation] The detection of inorganic crystals on Au thin-film using surface plasmon resonance2011

    • Author(s)
      Takaaki Miya, Akihito Yoshida, Kaoru Tamada
    • Organizer
      6^<th> International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics (MBE6)
    • Place of Presentation
      仙台(震災のため紙面発表に変更)
    • Year and Date
      2011-03-16
  • [Presentation] Collective Plasmon Resonance in 2D Crystalline Film Composed of Metallic Nanoparticles2011

    • Author(s)
      K.Tamada, K.Imazu, B.C.Y.Lin, D.Obara, A.Yoshida, K.Okamoto
    • Organizer
      Japan-Taiwan Joint Workshop on Bioelectronics
    • Place of Presentation
      台湾成功大学(台湾) 招待講演
    • Year and Date
      2011-01-19
  • [Presentation] Catecholamine Sensing Based on Surface Plasmon Fluorescent Spectroscopy2010

    • Author(s)
      福田伸子
    • Organizer
      環太平洋国際化学会議(PACIFICHEM2010)
    • Place of Presentation
      ハワイコンベンションセンター(アメリカ) 招待講演
    • Year and Date
      2010-12-16
  • [Presentation] Collective Plasomon Resonance in 2D Crystalline Film Composed of Metallic Nanoparticles2010

    • Author(s)
      K.Tamada, K.Imazu, B.C.Y.Lin, D.Obara, A.Yoshida, K.Okamoto
    • Organizer
      環太平洋国際化学会議(PACIFICHEM2010)
    • Place of Presentation
      ハワイコンベンショジセンター(アメリカ)
    • Year and Date
      2010-12-15
  • [Presentation] Collective Plasomon Resonance in 2D Crystalline Film Composed of Metallic Nanoparticles2010

    • Author(s)
      K.Tamada, K.Imazu, B.C.Y.Lin, D.Obara, A.Yoshida, K.Okamoto
    • Organizer
      Frontier 2010
    • Place of Presentation
      アルビ鉱山大学(フランス) 招待講演
    • Year and Date
      2010-12-07
  • [Presentation] 銀微粒子二次元結晶における協同的局在ブラズモン共鳴現象2010

    • Author(s)
      玉田薫、岡本晃一
    • Organizer
      第118回微小光学研究会「最先端光材料と微小光学」
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台市) 招待講演
    • Year and Date
      2010-12-03
  • [Presentation] 金微粒子/銀微粒子による混合膜の局在表面プラズモン特性2010

    • Author(s)
      今津圭介, 小原大輝, 中田武志, 吉田晃人, 玉田薫
    • Organizer
      第30回表面科学学術講演会
    • Place of Presentation
      大阪大学(吹田市)
    • Year and Date
      2010-11-04
  • [Presentation] 表面プラズモン共鳴現象を用いた蛍光発光増強効果の観察2010

    • Author(s)
      小原大輝, 吉田晃人, Jungmok You, Eunkyoung Kim, 手老龍吾, 玉田薫
    • Organizer
      第30回表面科学学術講演会
    • Place of Presentation
      大阪大学(吹田市)
    • Year and Date
      2010-11-04
  • [Presentation] 銀ナノシートを用いた酸化チタン光触媒活性の評価2010

    • Author(s)
      中田武志, 小原大輝、今津圭介、呉瀟嫻, 吉田晃人, 立間徹, 玉田薫
    • Organizer
      第30回表面科学学術講演会
    • Place of Presentation
      大阪大学(吹田市)
    • Year and Date
      2010-11-04
  • [Presentation] Collective Plasmonic Property of 2D Films Composed of Au and Ag Nanoparticles Fabricated at Air-water Interface2010

    • Author(s)
      Keisuke Imazu, Daiki Obara, Takeshi Nakada, Akihito Yoshida, Koichi Okamoto, Kaoru Tamada
    • Organizer
      Asianann2010
    • Place of Presentation
      日本科学未来館(東京都)
    • Year and Date
      2010-11-03
  • [Presentation] Collective Plasomon Resonance in 2D Crystalline Film Composed of Metallic Nanoparticles2010

    • Author(s)
      K.Tamada, K.Imazu, B.C.Y.Lin, D.Obara, A.Yoshida, K.Okamoto
    • Organizer
      コロイド界面国際会議(NCSS2010)
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉市)
    • Year and Date
      2010-09-19
  • [Presentation] Silver Nanosheets as a Marker for the Photocatalytic Activity2010

    • Author(s)
      A.Yoshida, T.Nakada, T.Nagahiro, Y.Kimura, M.Niwano, K.Tamada
    • Organizer
      コロイド界面国際会議(NCSS2010)
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉市)
    • Year and Date
      2010-09-19
  • [Presentation] 銀微粒子二次元結晶における協同的局在プラズモン共鳴現象2010

    • Author(s)
      玉田薫
    • Organizer
      第3回東北大輕麟フォーラム
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台市) 招待講演
    • Year and Date
      2010-06-16
  • [Presentation] Optical Sensing of Stress Markers Based on Surface Plasmon Spectroscopy2010

    • Author(s)
      福田伸子
    • Organizer
      Korean Physical Society 2010
    • Place of Presentation
      Daejeon (韓国) 招待講演
    • Year and Date
      2010-04-21
  • [Book] 新しい局面を迎えた界面の分子科学2011

    • Author(s)
      玉田薫
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      化学同人
  • [Book] フォトニックナノ構造の最近の進展2011

    • Author(s)
      玉田薫
    • Total Pages
      13
    • Publisher
      シーエムシー出版
  • [Book] 第118回微小光学研究会予稿集2010

    • Author(s)
      王田薫、岡本晃一
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      応用物理学会

URL: 

Published: 2012-07-19  

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