2014 Fiscal Year Annual Research Report
プラズモン共鳴と強結合した単一色素分子をプローブとする光学応答増強場の定量的検証
| Project/Area Number |
26286066
|
|---|
| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
伊藤 民武 独立行政法人産業技術総合研究所, 健康工学研究部門, 主任研究員 (00351742)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田丸 博晴 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (30292767)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | プラズモン共鳴 / 銀ナノ粒子 / 表面増強ラマン散乱 / 強結合 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
プラズモン(金属の伝導電子の集団振動)と光との共鳴によって金属ナノ形状表面の光の状態密度は向上し、この結果、表面分子の光学応答が増強される。この増強機構は光触媒などの効率向上に寄与すると期待されているが予言通りの結果は得られていない。申請者は予備実験結果から、分子がプラズモン共鳴場と強結合し電子状態が変化するため、弱結合等を仮定している従来電磁増強理論で予想された結果と異なる増強光学応答を示していると予想している。本研究ではこの増強光学応答をプローブとして更に、連続体近似、長波長近似の観点からも従来理論体系を再検討する。そしてプラズモン共鳴による分子の光応答増強を取り扱う枠組みを定量議論する。対象系として光学応答増強が大きく単分子検出が可能となる銀ナノ粒子2量体間隙を用いる。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
表面増強ラマン散乱(SERS)、表面増強蛍光(SEF)、表面増強ハイパーラマン散乱(SEHRS)およびプラズモン共鳴スペクトルを単一の銀ナノ粒子2量体で測定可能な顕微分光測定装置を作成し、一連のスペクトル解析に必要な実験手法を確立する。SEFスペクトルを用い、I. 金属表面における電子浸み出し効果検証の準備を行った。
単一銀ナノ粒子2量体に吸着した色素分子のSERS・SEFスペクトルと2量体のプラズモン共鳴スペクトルの時間変化を測定し結合振動子モデルで解析することにより、色素分子と2量体で強結合系を形成していることを確かめることに成功した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
１．SEFのスペクトル分析を行うことで金属表面における表面電子浸み出し効果を検証する。
２．SERS、SEHRSスペクトル分析を行うことで 電磁場の空間勾配効果を検証する。
|
| Causes of Carryover |
超高速表面増強蛍光ダイナミクス解析用ピコ秒蛍光寿命測定システムが入札により予定より安価に購入できたため。
東京大学工学研究科田丸博士との共同研究についてメール等で遂行できたため出張旅費等は必要なくなった。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
超高速表面増強蛍光ダイナミクス解析用ピコ秒蛍光寿命測定システム用付属物品（レーザー導入光学系など）の追加購入に充てる。
東京大学工学研究科田丸博士との共同研究についての出張旅費に当てる。
|
-
-
[Journal Article] SERS microscopic imaging as novel tool for assessing viability and enumerating yeast cells at various stages of cell cycle in lag, log, exponential and stationary phases of growth in culture2014
Author(s)
Manikantan Syamala Kiran, Tamitake Itoh, Hiroko Abe, Yasuko Fujita, Kazuya Tomimoto, Vasudevanpillai Biju, Sajani Kavitha, Arumugham Ganamani, Mitsuru Ishikawa
-
Journal Title
JOURNAL OF EXPERIMENTAL NANOSCIENCE
Volume: 9(10)
Pages: 1003-1014
DOI
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
