2009 Fiscal Year Annual Research Report
光―分子強結合場におけるプラズモン増強非線形光学応答・光化学反応の定量評価法開発
Publicly Offered Research
| Project Area | Strong Photons-Molecules Coupling Fields for Chemical Reactions |
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21020038
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
伊藤 民武 National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 健康工学研究センター, 研究員 (00351742)
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| Keywords | 単一銀ナノ粒子 / 表面増強ラマン散乱(SERS) / 電磁場増強機構 / 顕微光散乱分光 / 表面増強ハイパーラマン散乱(SEHRS) / 光還元合成 / プラズモン共鳴 |
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| Research Abstract |
表面増強ラマン散乱(SERS)と表面増強ハイパーラマン散乱(SEHRS)の発現機構として大高らによって提案された電磁場増強理論が有力である。この電磁場増強理論では、金属構造がプラズモン共鳴を規定し、プラズモン共鳴がSERSとSEHRSの増強度を規定する。従って、この理論はSERSとSEHRSを引き起こしている構造、共鳴、増強の因果関係を特定したうえで検証する必要がある。従って、銀ナノ粒子2量体を走査型電子顕微鏡(SEM)測定し、その構造を境界条件として2段階電磁場増強モデルを用いてSERSとSEHRSスペクトルをFDTD計算で再現することに取り組んだ。研究の結果、電磁場増強理論を用いSERSが定量的に再現できることとSEHRSスペクトルのプラズモン共鳴による変調が説明できることを明らかにした。単一銀ナノ粒子の作成制御は、硝酸銀・クエン酸希釈溶液に可視光レーザーを集光し光還元合成することで行った。作成された銀ナノ粒子のプラズモン共鳴の分析から、可視光レーザーによって生成された銀ナノ粒子は直ちにプラズモン共鳴による強い光散乱力でガラス基板へ固定化されることが示された。
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