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局在プラズモンによる分子制御技術の創出

研究課題

研究課題/領域番号 16K17848
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 物理化学
研究機関北海道大学

研究代表者

南本 大穂  北海道大学, 理学研究院, 助教 (80757279)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードプラズモン / 電気化学反応 / 化学反応制御技術 / 局在プラズモン / 表面増強ラマン散乱 / 分子制御技術 / ナノ界面
研究成果の概要

本研究課題では、金属ナノ構造への光照射に伴い形成する光局在場内で生じる輻射圧を効率的に分子へと付与することで、分子捕捉作用による局所化学反応制御技術の確立を目指した。プラズモン特性を規定した種々の金属構造や多様な波長を用いて、分光測定を通じて分子補足の可能性を調査した。さらには電気化学電位を可変とする系を構築することで分子の表面配向を制御し、分子選択性を任意に変化させることにも挑戦した。以上の検証を通じて局在光電場による新しい化学反応制御技術を確立し、反応選択性、効率、速度を任意に制御可能とする新たな概念を打ち立てることを研究の目的とした。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (44件) (うち国際学会 13件、 招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Nanoscale Control of Plasmon-active Metal Nanodimer Structures via Electrochemical Metal Dissolution Reaction2018

    • 著者名/発表者名
      S. Oikawa, H. Minamimoto, X. Li, K. Murakoshi
    • 雑誌名

      Nanotechnol.

      巻: 29 号: 4 ページ: 045702-045702

    • DOI

      10.1088/1361-6528/aa9e78

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Active Tuning of Strong Coupling States between Dye Excitons and Localized Surface Plasmons via Electrochemical Potential Control2018

    • 著者名/発表者名
      F. Kato, H. Minamimoto, F. Nagasawa, Y. Yamamoto, T. Itoh, K. Murakoshi
    • 雑誌名

      ACS Photon.

      巻: 5 号: 3 ページ: 788-796

    • DOI

      10.1021/acsphotonics.7b00841

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sensitive Raman Probe of Electronic Interaction between Monolayer Graphene and Substrate under Electrochemical Potential Control2018

    • 著者名/発表者名
      R. Zhou, S. Yasuda, H. Minamimoto, K. Murakoshi
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 3 号: 2 ページ: 2322-2328

    • DOI

      10.1021/acsomega.7b01928

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In-situ Electrochemical Surface-Enhanced Raman Scattering Observation of Molecules Accelerating the Hydrogen Evolution Reaction2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Yonezawa, H. Minamimoto, F. Nagasawa, M. Takase, S. Yasuda, K. Murakoshi
    • 雑誌名

      J. Electroanal. Chem.

      巻: 800 ページ: 7-12

    • DOI

      10.1016/j.jelechem.2017.04.049

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemical Control of Strong Coupling States Between Localized Surface Plasmons and Molecule Excitons for Raman Enhancement2017

    • 著者名/発表者名
      H. Minamimoto, F. Kato, F. Nagasawa, M. Takase, K. Murakoshi
    • 雑誌名

      Faraday Discuss.

      巻: 205 ページ: 261-269

    • DOI

      10.1039/c7fd00126f

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reversible Electrochemical Tuning of Optical Property of Single Au Nano-bridged Structure via Electrochemical Under Potential Deposition2017

    • 著者名/発表者名
      S. Oikawa, H. Minamimoto, K. Murakoshi
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 46 号: 8 ページ: 1148-1150

    • DOI

      10.1246/cl.170427

    • NAID

      130005906941

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plasmonic Field Focused to Molecular Size2017

    • 著者名/発表者名
      H. Minamimoto, S. Oikawa, X. Li, K. Murakoshi
    • 雑誌名

      Chem. Nano. Mat.

      巻: 3 号: 12 ページ: 843-856

    • DOI

      10.1002/cnma.201700149

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualization of Active Sites for Plasmon-Induced Electron Transfer Reactions using Photoelectrochemical Polymerization of Pyrrole2016

    • 著者名/発表者名
      H. Minamimoto, T. Toda, R. Futashima, X. Li, K. Suzuki, S. Yasuda, K.Murakoshi
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 120(29) 号: 29 ページ: 16051-16058

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.5b12727

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 同位体存在下における電気化学水素発生反応の分子挙動の解明2018

    • 著者名/発表者名
      南本大穂, 村越 敬
    • 学会等名
      電気化学会第85回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 電気化学的アプローチによる新規光-物質相自在制御の試み2018

    • 著者名/発表者名
      南本大穂, 加藤郁也, 村越 敬
    • 学会等名
      電気化学会第85回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Electrochemical Doping on Raman Spectrum of Single-Layer Graphene coupled with Metal Nanostructures2017

    • 著者名/発表者名
      J. Zhang, R. Zhou, H. Minamimoto, K. Murakoshi
    • 学会等名
      電気化学会第84回大会
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都八王子市)
    • 年月日
      2017-03-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Enhanced Photocurrent Generation of Size-Dependent PbS Quantum Dots by Coupling with Plasmonic Gold Nanoparticles2017

    • 著者名/発表者名
      X. Li, H. Minamimoto, S. Yasuda, K. Murakoshi
    • 学会等名
      電気化学会第84回大会
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都八王子市)
    • 年月日
      2017-03-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] グラフェン/金属ナノ複合光電変換電極の界面電子状態評価2017

    • 著者名/発表者名
      安田健介, 南本大穂, 周 睿風, 保田 諭, 村越 敬
    • 学会等名
      電気化学会第84回大会
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都八王子市)
    • 年月日
      2017-03-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 電気化学的アプローチによる金属ナノ構造のプラズモニック特性制御2017

    • 著者名/発表者名
      南本大穂, 及川隼平, 保田 諭, 村越 敬
    • 学会等名
      電気化学会第84回大会
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都八王子市)
    • 年月日
      2017-03-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 表面増強ラマン散乱測定による電気化学水素発生下の水分子挙動の観測2017

    • 著者名/発表者名
      南本大穂, 村越 敬
    • 学会等名
      電気化学会第84回大会
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都八王子市)
    • 年月日
      2017-03-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of Electrochemical Doping on Raman Spectra of Graphene Prepared on Various Substrates2017

    • 著者名/発表者名
      R. Zhou, H. Minamimoto, S. Yasuda, K. Murakoshi
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規光物質相の電気化学in-situ表面増強ラマン分光評価の試み2017

    • 著者名/発表者名
      加藤郁也, 南本大穂, 村越 敬
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 電気化学手法によるプラズモニック金属ナノ構造の光学特性自在制御2017

    • 著者名/発表者名
      及川隼平, 南本大穂, 村越敬
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 2次元金属ナノ微粒子配列構造における表面格子共鳴モードの電気化学制御2017

    • 著者名/発表者名
      柴崎ありす, 木村夏実, 及川隼平, 南本大穂, 村越 敬
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部2017年冬季研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2017-01-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属ナノ構造担持p型半導体電極によるプラズモニック水素発生2017

    • 著者名/発表者名
      藤井桃子, 安田健介, X. Li, 南本大穂, 村越敬
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部2017年冬季研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2017-01-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Plasmon Active Site for Nanosized Polymerization2017

    • 著者名/発表者名
      H. Minamimoto, J. Zhang, X. Li, K. Murakoshi
    • 学会等名
      The 4th Optical Manipulation Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fine Tuning of Plasmonic Properties for Au Nano-Structures by Electrochemical Metal Dissolution/Deposition2017

    • 著者名/発表者名
      H. Minamimoto, S. Oikawa, K. Murakoshi
    • 学会等名
      the 8th International Conference on Metamaterials, Photonic Crystals and Plasmonics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Surface-Enhanced Raman Scattering Measurements Monitoring Isotopic Effect on Hydrogen Evolution Reaction2017

    • 著者名/発表者名
      H. Minamimoto, K. Murakoshi
    • 学会等名
      2017 International Workshop on Electrofield Interfaces for Energy Conversions
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Observation of Water/Deuterium Molecules on Hydrogen Evolution Process via Surface Enhanced Raman Scattering Measurements2017

    • 著者名/発表者名
      H. Minamimoto, K. Murakoshi
    • 学会等名
      The 28th International Conference on Photochemistry
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Observation of Isotopic Effect on Hydrogen Evolution Process using In-situ Electrochemical Surface Enhanced Raman Scattering2017

    • 著者名/発表者名
      H. Minamimoto, K. Murakoshi
    • 学会等名
      the 8th International Conference on Metamaterials, Photonic Crystals and Plasmonics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 局所反応活性サイトの可視化による電気化学水素発生反応の同位体効果の解明2017

    • 著者名/発表者名
      南本大穂, 村越 敬
    • 学会等名
      2017年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 表面増強ラマン散乱測定を用いた電気化学水素発生反応における同位体効果の解明2017

    • 著者名/発表者名
      南本大穂, 村越 敬
    • 学会等名
      第11回分子化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 電気化学手法を用いたプラズモニック金属ナノ構造の極限幾何形状制御2017

    • 著者名/発表者名
      南本大穂, 及川隼平, 村越 敬
    • 学会等名
      2017年電気化学秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 表面増強ラマン散乱を用いた固液界面における水素発生プロセスの解明2017

    • 著者名/発表者名
      南本大穂, 及川隼平, 村越 敬
    • 学会等名
      2017年電気化学秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Au二量体ナノ構造間隙の電気化学制御2017

    • 著者名/発表者名
      及川隼平, 南本大穂, 村越 敬
    • 学会等名
      第33 回ライラックセミナー・第23 回若手研究者交流会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 電気化学Auナノ構造制御と顕微散乱分光評価2017

    • 著者名/発表者名
      及川隼平, 南本大穂, 村越 敬
    • 学会等名
      ナノ学会第15回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ラマン分光法によるプラズモニック光電変換系における電荷移動過程評価2017

    • 著者名/発表者名
      安田健介, 南本大穂, 周 睿風, 保田 諭, 村越 敬
    • 学会等名
      ナノ学会第15回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Electrochemical Tuning of Gap Distance of Au Nanodimer in a Single nm Scale2017

    • 著者名/発表者名
      S. Oikawa, H. Minamimoto, K. Murakoshi
    • 学会等名
      2017年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] In-situ Surface-Enhanced Raman Scattering Observation of Water Molecules at Hydrogen Evolution Electrodes2016

    • 著者名/発表者名
      H. Minamimoto, S. Yasuda, K. Murakoshi
    • 学会等名
      9th Asian Photochemistry Conference
    • 発表場所
      Singapole
    • 年月日
      2016-12-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photocurrent Generation of PbS Nanopartciles with Narrower Bandgap coupled with Localized Surface Plasmon Resonance2016

    • 著者名/発表者名
      X. Li, H. Minamimoto, K. Murakoshi
    • 学会等名
      PRiME 2016
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2016-10-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] プラズモニック光電変換極における電子移動過程の解明2016

    • 著者名/発表者名
      南本大穂, 戸田貴大, 保田 諭, 村越 敬
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Fabrication of Graphene Composite Plasmon-Active Photoelectrode2016

    • 著者名/発表者名
      K. Yasuda, H. Minamimoto, R. Zhou, S. Yasuda, K. Murakoshi
    • 学会等名
      第51回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • 発表場所
      かでる2.7(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-09-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Electrochemical Tuning of Gap Distance of Au Nanodimer in a Single nm Scale2016

    • 著者名/発表者名
      S. Oikawa, N. Kimura, H. Minamimoto, K. Murakoshi
    • 学会等名
      2016年光化学討論会
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Optical Properties of Dye Molecules in Strongly Coupled with Localized Surface Plasmons by Electrochemical in-situ Surface-Enhanced Raman Scattering Measurements2016

    • 著者名/発表者名
      F. Kato, Y. Wakisaka, H. Minamimoto, K. Murakoshi
    • 学会等名
      2016年光化学討論会
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Precise Control of Plasmon-Active Au Nano-Structures using Electrochemical Method2016

    • 著者名/発表者名
      K. Murakoshi, S. Oikawa, A. Ohnuki, S. Yasuda, H. Minamimoto
    • 学会等名
      7th Annual Meeting of International Society of Electrochemistry
    • 発表場所
      Hague, Netherlands
    • 年月日
      2016-08-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Observation of Water Molecules at Hydrogen Evolution Process using in-situ Electrochemical Surface-Enhanced Raman Scattering2016

    • 著者名/発表者名
      H. Minamimoto, S. Yasuda, K. Murakoshi
    • 学会等名
      7th Annual Meeting of International Society of Electrochemistry
    • 発表場所
      Hague, Netherlands
    • 年月日
      2016-08-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enhanced Photo-Electrochemical Response of Size-Dependent PbS Quantum Dots Excited by Localized Surface Plasmon Resonance2016

    • 著者名/発表者名
      X. Li, T. Toda, H. Minamimoto, K. Murakoshi
    • 学会等名
      7th Annual Meeting of International Society of Electrochemistry
    • 発表場所
      Hague, Netherlands
    • 年月日
      2016-08-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electronic Excitation induced by Confined Electromagnetic Filed at Electrified Interfaces2016

    • 著者名/発表者名
      H. Minamimoto, S. Yasuda, K. Murakoshi
    • 学会等名
      the XIVth International Conference on Electrified Interfaces
    • 発表場所
      Singapole
    • 年月日
      2016-07-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 局所光電場空間内における電気化学反応の観察2016

    • 著者名/発表者名
      南本大穂
    • 学会等名
      第32回ライラックセミナー・第22回若手研究者交流会
    • 発表場所
      おたる自然の村おこばち山荘(北海道小樽市)
    • 年月日
      2016-06-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電気化学制御下における強結合分子系のin-situ分光評価2016

    • 著者名/発表者名
      加藤郁也, 脇坂優美, 南本大穂, 村越 敬
    • 学会等名
      第32回ライラックセミナー・第22回若手研究者交流会
    • 発表場所
      おたる自然の村おこばち山荘(北海道小樽市)
    • 年月日
      2016-06-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 半導体基板上でのAu/グラフェンハイブリッド構造の構築とその光物性評価2016

    • 著者名/発表者名
      安田健介, 南本大穂, 保田 諭, 周 睿風, 村越 敬
    • 学会等名
      第32回ライラックセミナー・第22回若手研究者交流会
    • 発表場所
      おたる自然の村おこばち山荘(北海道小樽市)
    • 年月日
      2016-06-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 電気化学的酸化溶解反応によるAuナノ構造制御2016

    • 著者名/発表者名
      及川隼平, 大貫温順, 木村夏実, 南本大穂, 村越 敬
    • 学会等名
      第32回ライラックセミナー・第22回若手研究者交流会
    • 発表場所
      おたる自然の村おこばち山荘(北海道小樽市)
    • 年月日
      2016-06-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズモン誘起化学反応における局所反応活性サイトの可視化2016

    • 著者名/発表者名
      南本大穂, 戸田貴大, 二嶋 諒, 保田 諭, 村越 敬
    • 学会等名
      ナノ学会第14回大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場(福岡県北九州市)
    • 年月日
      2016-06-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Auナノ二量体構造のin-situ電気化学顕微散乱分光評価2016

    • 著者名/発表者名
      及川隼平, 大貫温順, 木村夏実, 南本大穂, 村越 敬
    • 学会等名
      ナノ学会第14回大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場(福岡県北九州市)
    • 年月日
      2016-06-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 強結合分子系の電気化学in-situ表面増強ラマン散乱観測2016

    • 著者名/発表者名
      加藤郁也, 脇坂優美, 南本大穂, 村越 敬
    • 学会等名
      ナノ学会第14回大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場(福岡県北九州市)
    • 年月日
      2016-06-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Plasmon-Induced Deposition of Conductive Polymer on Au Nanostructured TiO2 Electrode2016

    • 著者名/発表者名
      K. Murakoshi, H. Minamimoto, T. Toda, X. Li
    • 学会等名
      229th ECS Meeting
    • 発表場所
      San Diego, America
    • 年月日
      2016-05-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evolution of Surface-Enhanced Raman Scattering Intensity at Metal Surface under Electrochemical Potential Control2016

    • 著者名/発表者名
      K. Murakoshi, Y. Wakisaka, M. Takase, H. Minamimoto, S. Yasuda, S. Ito, H. Miyasaka, T. Shoji, Y. Tsuboi
    • 学会等名
      The 3rd Optical Manipulation Conference
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-05-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] Frontiers of Plasmon Enhanced Spectroscopy Volume 12016

    • 著者名/発表者名
      X. Li, H. Minamimoto, S. Yasuda, K. Murakoshi
    • 総ページ数
      17
    • 出版者
      ACS Books
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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