2015 Fiscal Year Annual Research Report
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25286014
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
二又 政之 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (20344161)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | プラズモン / ギャップモード / 光捕捉 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1)単一分子感度ラマンイメージング
金属ナノ粒子にメルカプト安息香酸単分子膜を形成して、溶液側のプロトン解離したカルボキシ基によるCu^2+イオンの定量分析に成功した。その際に、従来からサイズの規定が困難なために大きな問題であった試料溶液中の金属ナノ粒子の濃度(粒子/L)を、extinction スペクトルの波形解析により、サイズ分布を反映して、より正確に評価できることを明らかにした。
(2)ナノラマンイメージング
金属ナノ粒子-金属基板の系だけでなく、高屈折率非金属基板及びナノ粒子など種々の系で、ギャップモードによる10^6-10^8倍の高感度ラマンの実現を達成した。特に、シリコンナノ粒子-銀基板、金基板系で、約10^8倍のラマン増強を実験的に見いだした。これは、将来、金属コートフリーのチップ増強ラマン散乱測定の実現につながると考えられる。
さらに、ギャップモード条件下で、金属ナノ粒子が金属基板上に、極微弱なCWレーザパワー密度で、光捕捉される現象を見出した。偏光依存性、外部反射配置と全反射配置の違いなどで有為の違いを示した。van der Waalsポテンシャルと、金属ナノ粒子と金属基板間のdipole-dipole相互作用により、得られた結果はよく説明できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予想外の興味深い結果がいくつか見出された（前年度末までには完全に解明できていないために上記に掲載していないものも2-3ある。今後順次発表予定である）。そのために、やや時間が取られている面はあるが、大きな支障はなくほぼ順調に進捗している。
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| Strategy for Future Research Activity |
プラズモンとラマン分光の複合を長く続けてきたが、最近、独立した画期的な結果がいくつも出ている。学生との日々のディスカッションを絶やさず、これらの個々の成果を発展させて、研究全体としての大きな成果としてまとめる方針である。
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| Causes of Carryover |
当該研究の遂行に必須のヘリウム-ネオン(He-Ne)レーザが、長期継続使用のため、2015年12月ごろ急に出力不能となった。このレーザ修理に3カ月を必要としたため、研究の進行が阻害された。手持ちの別のレーザの利用や、代替He-Ne機の借入等でできる範囲で、研究の再活性化を行った。研究目標達成や成果の上では支障はないが、一部の研究テーマを後回しした。そのため、一部の予算を確保した。3月末にHe-Neレーザの修理は完了した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
上記の通り、後回しにした研究計画を、人員配置を効率的に行い、迅速に実施する。
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