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貴金属ナノ構造固有の高エネルギー損失性を積極活用した新奇高温ナノ科学の創成

研究課題

研究課題/領域番号 17K18839
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 流体工学、熱工学およびその関連分野
研究機関東京工業大学

研究代表者

矢野 隆章  東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (90600651)

研究分担者 宮地 輝光  東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (40452023)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードナノフォトニクス / プラズモニクス / 光誘起熱 / 光熱効果 / ナノサイエンス / 触媒科学
研究成果の概要

本研究では、金属ナノ構造の「光誘起熱」を積極的に活用し、新奇な高温ナノ科学を創成することを目的とした。とくに、試料表面上の微小領域における新奇な熱物性を見出し、そのメカニズムを解明することを主たる目的とした。白色光照射下で金属薄膜表面の暗視野顕微分光測定を行い、レーザー照射下におけるプラズモン共鳴波長の変化を観察した結果、数度程度の温度変化を共鳴波長の変化として検出できることが明らかになった。さらに、光発熱した金属ナノ構造表面と吸着分子との相互作用をナノ分光学的に解明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

光照射した貴金属ナノ構造表面の光誘起熱をプラズモン共鳴波長の変化として検出し、その光熱相互作用をナノ分光学的に測定した。この研究成果は、(1)従来の光熱加工法では不可能な10nm以下の熱加工分解能の実現、(2)従来の触媒化学では不可能なナノスケールでの触媒化学反応誘起とそのメカニズム解明に資するものであり、従来の『高温』を取り扱う研究分野の限界を打ち破るブレークスルーなりうる。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Tip-enhanced Raman scattering microscopy: A step toward nanoscale control of intrinsic molecular properties2018

    • 著者名/発表者名
      T. Yano and M. Hara
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 87 号: 6 ページ: 0610121-12

    • DOI

      10.7566/jpsj.87.061012

    • NAID

      210000134838

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Damage-Free Tip-Enhanced Raman Spectroscopy for Heat-Sensitive Materials2017

    • 著者名/発表者名
      M. Mochizuki, G. Lkhamsuren, K. Suthiwanich, E. A. Mondarte, T. Yano, M. Hara and T. Hayashi,
    • 雑誌名

      Nanoscale

      巻: 9 号: 30 ページ: 10715-10720

    • DOI

      10.1039/c7nr02398g

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 金ナノギャップ構造を用いた単一生体分子のプラズモニック分光分析2019

    • 著者名/発表者名
      森崎 冴香, 矢野隆章, 原 正彦
    • 学会等名
      第66回応用物理学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Nanophotonics and Plasmonics2019

    • 著者名/発表者名
      Taka-aki Yano
    • 学会等名
      Joint workshop on the State-of-the-Art of Materials Surface and Interface Studies
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 分子摂動効果を利用した探針増強ラマン散乱分光法とアクティブ物性制御2018

    • 著者名/発表者名
      矢野隆章, 川瀬道啓, 原正彦
    • 学会等名
      表面・界面スペクトロスコピー2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 探針加圧ラマン散乱分光法を用いたナノスケール異性化反応制御とその場分光観察2018

    • 著者名/発表者名
      川瀬道啓, 矢野隆章, 原正彦
    • 学会等名
      表面・界面スペクトロスコピー2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 金ナノ構造を用いた単一生体分子のナノプラズモニック分光分析2018

    • 著者名/発表者名
      森崎 冴香, 矢野隆章, 原 正彦
    • 学会等名
      2018年真空・表面科学合同講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 走査型透過電子顕微鏡カソードルミネッセンスによるナノSi球のモードマッピング2018

    • 著者名/発表者名
      松方 妙子, 矢野 隆章, 羽田 真毅, 田中 拓男, 山本 直紀, 三宮 工
    • 学会等名
      第79回応用物理学会学術講演会講演
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 化学反応制御能を具備したアクティブ・探針増強ラマン散乱分光2018

    • 著者名/発表者名
      矢野隆章, 川瀬 道啓, 原 正彦
    • 学会等名
      2018年真空・表面科学合同講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Multifunctional plasmon-enhanced Raman nanoscopy using tip-applied nanoscale stimuli2018

    • 著者名/発表者名
      Taka-aki Yano
    • 学会等名
      The international Symposium on Plasmonics and Nano-photonics (iSPN2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Ultralow-loss field-enhanced spectroscopy using plasmonic and dielectric nanostructures2018

    • 著者名/発表者名
      Taka-aki Yano
    • 学会等名
      SPIE: Optics and Photonics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2020-03-30  

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