2013 Fiscal Year Annual Research Report
規制異相界面メタマテリアル
Publicly Offered Research
| Project Area | Electromagnetic Metamaterials |
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| Project/Area Number |
25109701
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
村越 敬 北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (40241301)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | プラズモン |
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| Research Abstract |
これまで我々は、表面増強ラマン散乱 (SERS) をプローブとして分子の光励起プロセスの検討を行ってきた。これにより分子の電子系と局在プラズモンの分極方位が特定の位置関係にある際に、高度に局在した空間異方的な電子分極が誘起されることを実験的に明らかとしている。本研究においては、ギャップ幅数nm以下のAuナノダイマー構造にSWNTを担持し、その近赤外ラマン応答(785 nm(1.58 eV)励起)について検討した。直径0.61nm (カイラル数(5, 4))から直径 1.70 nm (19, 4)までの単一の金属・半導体SWNTがそれぞれの観測サイトにて明瞭に観測された。ラマンスペクトルにはG-bandのA, E1, E2モードが明瞭に分離して観測され、ギャップ部における異方電場に対するSWNTの長軸方位の角度を正確に見積もることが可能となった。SWNT長軸と並行な分極時にはE11もしくはE22遷移が、SWNT長軸に対し垂直な分極時にはE12遷移が誘起されることが明らかとなった。さらにこの垂直分極時において、近赤外励起では本来観測されない直径1.5 nm程度の半導体SWNTが観測された。これは禁制E14遷移が誘起されたこと示しており、局在光励起における光学選択則変調の初めての実験的観測例である可能性がある。
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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
本研究では、光分極を高度に局在させることによって単層カーボンナノチューブ(SWNT)の電子選択則が破綻することを見出した。この単一分子分光技術により、金属/媒体界面の光学特性変化を原子レベルで検証可能であることが明らかとなり、今後、メタマテリアル設計に重要な指針がえられるものと期待される。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、構造規制界面である金属単結晶上にSWNTなどの分子をのせ、電気化学制御をおこなうことで、プラズモンと物質の相互作用の検証評価を行う。
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Research Products
(57 results)
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[Journal Article] Expandability of Ultralong C-C Bonds: Largely Different C-C Bond Lengths Determined by Low-temperature X-ray Structural Analyses on Pseudopolymorphs of 1,1-Bis(4-fluorophenyl)-2,2-bis(4-methoxyphenyl)pyracene2014
Author(s)
T. Suzuki, Y. Uchimura, F. Nagasawa, T. Takeda, H. Kawai, R. Katoono, K. Fujiwara, K. Murakoshi, T. Fukushima, A. Nagaki, J. Yoshida
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Journal Title
Chem. Lett.
Volume: 43
Pages: 86-88
DOI
Peer Reviewed
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