| 研究概要 |
本研究では,金属表面に局在し伝搬する表面プラズモン(SP)励起による放射光について詳しく調べ,それをセンサに応用することを目的とした。すなわち,種々のナノ構造制御有機超薄膜を作製し,全反射減衰(ATR)法のクレッチマン配置(プリズム/金属薄膜/ナノ構造制御有機超薄膜)におけるSP励起と放射光について詳しく調べた。ラビングにより有機分子を一方向に配列させた薄膜を作製し,分子配向によるSP放射光の異方性を観測し,分子配向とSP放射光の関係を明らかとした。また,ATR法のオットー配置とクレッチマン配置を併せ持つプリズム/金属薄膜/誘電体薄膜/金属薄膜構造の試料に,発光色素分子層を挿入したときのSP放射光特性についても調べた。そして,SP放射光は発光色素分子層を挿入したときに強度が非常に大きくなった。そして,放射光は色素分子の発光特性や観測する放射角度に強く依存することなどを確認し,SP放射光特性を色素分子層で制御できることなどを明らかとし,SP放射光のデバイス応用の可能性を示した。さらに,発光色素分子を含有した微小球の吸着現象をSP放射光を用いて観測することも行った。そして,吸着とともにSPの分散特性に基づき放射角度特性が変化し光強度も増大することが明らかとなり,SP放射光は液中での吸着センサに有用と考えられた。また,発光色素分子含有微小球と吸湿性ポリマー薄膜におけるSP放射光の湿度応答特性も測定した。そして,雰囲気の湿度によりSP放射光の発光強度や光放射角は可逆的に変化することが示され,SP放射光は湿度や有機溶媒蒸気などのセンサにも応用可能と考えられた。以上のことより,発光色素分子をナノメートルオーダで制御して(配置することで,分子発光によるSP励起とそのSP励起による放射光の制御などが可能であることが明らかとなり,種々のセンサや新しい光デバイスへの応用などが期待される。
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