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金ナノロッドの局在プラズモンを利用する分光センシング

研究課題

研究課題/領域番号 15350085
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能物質化学
研究機関九州大学

研究代表者

山田 淳  九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (30136551)

研究分担者 新留 康郎  九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (50264081)
秋山 毅  九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (20304751)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
14,200千円 (直接経費: 14,200千円)
2004年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
2003年度: 9,800千円 (直接経費: 9,800千円)
キーワード金ナノロッド / 局在プラズモン / プラズモンバンド / 表面増強ラマン / センサー
研究概要

三角錐形の金・銀ナノ粒子が、表面薄膜に比べて2桁にも達する驚異的な局所プラズモン電場を発生することが2年前理論的に示された。そこで本研究では、申請者らが開発した金ナノロッドの新規合成技術の改善ならびに金ナノロッドの透明基板上への固定化について検討すると共に、誘電率変化による金ナノロッドの吸収スペクトルシフトを原理とする新規LPRセンシング技術の有用性について検証することを目的として研究を遂行した。主な結果は以下の通りである。
(1)表面プラズモン共鳴(SPR)センサ
ガラス基板にポリアリルアミンとポリスチレンスルホン酸を静電吸着させた基板を金ナノロッド溶液に浸し、金ナノロッドを吸着させた。更にソフトなポリカチオンであるポリジアリルアミン塩酸塩で金ナノロッドを覆うことにより、金ナノロッドの固定に成功した。この基板を種々の溶媒に浸漬し、長軸方向のプラズモンバンドのシフトと屈折率との関係を解析した。透過方式のSPRセンサとして作動することを明らかにした。
(2)表面増強ラマン散光(SERS)センサ
水とヘキサンの液/液界面を利用して、金ナノロッドの単粒子膜を作製した。球状金ナノ粒子についても同様の操作を行い、色素のSERSスペクトル強度を比較検討した。その結果、継積比の大きい金ナノロッドが強いSERS信号を与えることを見出した。
(3)光電流素子
塩析法や上記の液/液界面法を用いて金ナノ粒子集合体を作製した。光活性色素を自己集合法で吸着させ、光電変換素子を作製した。これに光を照射し、光電流を検出した。表面プラズモンによる光電流の増強を試み、いくつかのナノ構造体で数倍〜数十倍の光電流信号の増大を実現した。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (19件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] Facile Fabrication of Morphology -Controlled Gold Nanoparticles by Electrolyte -induced Agglomeration and Their Photoelectrochemical2005

    • 著者名/発表者名
      T.Akiyama et al.
    • 雑誌名

      Langmuir 21

      ページ: 793-796

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 金ナノロッドの合成技術と光応用技術2005

    • 著者名/発表者名
      新留 康郎 他
    • 雑誌名

      科学と工業 79

      ページ: 13-20

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Facile Fabrication of Morphology -Controlled Gold Nanoparticles by Electrolyte induced Agglomeration and Their Photoelectrochemical2005

    • 著者名/発表者名
      T.Akiyama et al.
    • 雑誌名

      Langmuir 21

      ページ: 793-796

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Facile fabrication of Morphology -Controlled Gold Nanoparticle Architectures by Electrolyte -induced Agglomeration and Their Photoelectrochemical2005

    • 著者名/発表者名
      T.Akiyama et al.
    • 雑誌名

      Langmuir 21

      ページ: 793-796

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Immobilization of Gold Nanorods on the Glass Substrate by the Electrostatic Interactions for Localized Plasmon Sensing2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Niidome et al.
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 33

      ページ: 454-455

    • NAID

      10012847382

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Surface-Enhanced nonresonance Raman Scattering of Phodamine 6G Molecules Adsorbed on Gold Nanorod Films2004

    • 著者名/発表者名
      M.Suzuki et al.
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 43

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] From Two-To Three-Dimensional Molecular Assemblies for Photoelectric Conversion2004

    • 著者名/発表者名
      S.Yamada et al.
    • 雑誌名

      Journal of Photoscience 11

      ページ: 1-6

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Surface-Enhanced Nonresonance Raman Scattering from Size and Morphology-Controlled Gold Nanoparticle Films2004

    • 著者名/発表者名
      M.Suzuki et al.
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry B 108

      ページ: 11660-11665

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fabrication of a Photoelectrochemical Cell Using a Self-Assembled Monolayer of Tris(2,2' -bipyridine)rutheniumu(□)-Viologen Linked Thiol on Multistructured Gold Nanoparticles2004

    • 著者名/発表者名
      N.Terasaki et al.
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 43

      ページ: 2372-2375

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effects of Capping Thiols on the Laser-induced Fusion of Gold Nanoparticles and Deposition onto Glass Substrates in Cyclohexane2004

    • 著者名/発表者名
      H.Takahashi et al.
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces A 247

      ページ: 105-113

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Phthalocyanine-Gold Particle Nanostructured Assemblies for Near-IR Photoelecric Conversion2004

    • 著者名/発表者名
      S.Yamada et al.
    • 雑誌名

      Transactionso of the Materials Research Society of Japan 29

      ページ: 3199-3202

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 金ナノ粒子を用いる分光センシング2004

    • 著者名/発表者名
      山田 淳
    • 雑誌名

      化学工業 55

      ページ: 28-33

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effects of Nanoporous Morphology on the Photoelectrochemical Response from Dye-gold Nanoparticle Multistructures2004

    • 著者名/発表者名
      N.Terasaki et al.
    • 雑誌名

      Transactionso of the Materials Research Society of Japan 29

      ページ: 213-216

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fabrication of a Photoelectrochemical Cell Using a Self-Assembled Monolayer of Tris(2,2'-bipyridine)rutheniumu(II)-Viologen Linked Thiol on Multistructured Gold Nanoparticles2004

    • 著者名/発表者名
      N.Terasaki et al.
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 43

      ページ: 2372-2375

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Surface-Enhanced Nonresonance Raman Scattering of Rhodamine 60 Molecules Adsorbed on Gold Nanorod Films2004

    • 著者名/発表者名
      M.Suzuki et al.
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 43

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] From Two- To Three-Dimensional Molecular Assemblies for Photoelectric Conversion2004

    • 著者名/発表者名
      S.Yamada et al.
    • 雑誌名

      Journal of Photoscience 11

      ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Fabrication of a Photoelectrochemical Cell Using a Self -Assembled Monolyer of Tris(2,2' -bipyridine)ruthenium(II)-Viologen Linked Thiol on Multistructured Gold Nanoparticles2004

    • 著者名/発表者名
      N.Terasaki et al.
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 43

      ページ: 2372-2375

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Phthalocyanine-Gold Particel Nanostructured Assemblies for Near-IR Photoelectric Conversion2004

    • 著者名/発表者名
      S.Yamada et al.
    • 雑誌名

      Transactions of the Materials Research Society of Japan 29

      ページ: 3199-3202

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Effects of Nanoporous Morphology on the Photoelectrochemical Response from Dye-gold Nanoparticle Multistructure2004

    • 著者名/発表者名
      N.Terasaki et al.
    • 雑誌名

      Transactions of the Materials Research Society of Japan 29

      ページ: 213-216

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Niidome et al.: "Dichroism of Poly(vinylalcohol) Films Containing Gold Nanorods Induced by Polarized Pulsed-Laser Irradiation"Japanese Journal of Applied Physics. 42. 1749-1750 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 新留 康郎: "金・銀ナノ粒子含有フィルムの偏光特性と機能材料への応用"日本写真学会誌. 66・4. 349-354 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 久鍋 秀幸: "光固定した金ナノ粒子を用いるL-システインの表面増強赤外吸収分光分析"分析化学. 52・9. 661-664 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Niidome et al.: "Rapid synthesis of gold nanorods by the combination of chemical reduction and photoirradiation processes ; morphological changes depending on the growing processes"Chemical Communications. 2376-2377 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 山田 淳: "金ナノロッド含有高分子膜の光特性と分子シンクロ"ポリファイル. 40・11. 49-51 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Niidome et al.: "Novel Method for Spatioselective Electroless Plating Catalyzed by Laser-Deposited Gold Nanoparticles"Japanese Journal of Applied Physics. 42. 7640-7641 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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