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電場増強ナノ構造体のフェムト秒近赤外分光と量子ドットとの相互作用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20043033
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関関西学院大学

研究代表者

玉井 尚登  関西学院大学, 理工学部, 教授 (60163664)

研究期間 (年度) 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2008年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワード貴金属ナノ構造体 / コヒーレント音響フォノン / 半導体量子ドット / 金ナノロッド / フェムト秒近赤外分光 / 過渡吸収 / Gans理論
研究概要

近年, 貴金属ナノ微粒子のエネルギー緩和の際に, コヒーレント音響フォノンが観測されることがEl-SayedらやHartlandらによって報告されているが, 近赤外領域における研究は皆無に等しい。本研究では, フェムト秒近赤外分光法を用いて, プラズモンの熱緩和やコヒーレント音響フォノンの構造依存性や緩和のメカニズムを明らかにする事を目的として研究を行った。さらに, プラズモンと半導体量子ドットの相互作用を明らかにするために, その基礎となる半導体量子ドットの光物性の解析も行った。試料には, 電子ビームリソグラフィーで作製した金ナノ構造体(北大・三澤教授), テンプレート法で作製した銀ナノ構造体, および種々のアスペクト比を持った金ナノロッドを用いた。広帯域フェムト秒過渡吸収分光法およびAFM-高感度顕微分光法も用いて, 過渡吸収スペクトルと2光子発光ダイナミクスを解析した。その結果, 金ナノロッドのフェムト秒近赤外過渡吸収分光法からは, アスペクト比に依存したコヒーレント音響フォノンが観測されることを見いだし, 過渡吸収スペクトルもダイナミクスに対応し周期的に振動している事を見いだした。Gans理論を用いたスペクトル解析から, ナノロッドが±2%程度extensional modeによって伸び縮みしていること, 及びナノロッドのヤング率のサイズ・大きさ依存性をはじめて明らかにした。さらに, 近赤外域に吸収を持つ金ナノプレート(150nm角)のダイナミクスも解析し, コヒーレント音響フォノンと周期的なスペクトルシフト(〜80ps)を見いだした。プラズモン同士が9nmのギャップでカップリングした系においても, 孤立系と同程度の振動周期を持っコヒーレント音響フォノンが観測され, プラズモンカップリングが音響フォノンには殆ど影響を与えないことを実験的に明らかにした。更に, CdTe量子ドットの分光特性に関しても解析を行った。

報告書

(1件)
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Efficient fluorescence resonance energy transfer in highly stable liposomal nanohybrid cerasome2009

    • 著者名/発表者名
      Zhifei Dai
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      ページ: 2032-2034

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Acid on Luminescence Properties of Thioglycolic Acid Capped CdTe Quantum Dots2008

    • 著者名/発表者名
      Abhijit Mandal
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C 112

      ページ: 8244-8250

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A combined experimental and theoretical study on photoinduced intra-molecular charge transfer in trans-ethyl-p-(dimethylamino)cinamate2008

    • 著者名/発表者名
      T. Sanjoy Singh
    • 雑誌名

      J. Photochem. Photobiol. A : Chemistry 197

      ページ: 295-305

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonlinear Optical Properties and Single Particle Spectroscopy of CdTe Quantum Dots2008

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Kobayashi
    • 雑誌名

      Photochemistry 39

      ページ: 85-92

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Agとの相互作用によるCdSe量子ドットの発光波長域の拡大2009

    • 著者名/発表者名
      波内俊文
    • 学会等名
      2009年春季第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      筑波大学(筑波キャンパス)
    • 年月日
      2009-03-31
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 金ナノ構造体の時間分解顕微分光による研究2009

    • 著者名/発表者名
      吉井慎弥
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会(2009)
    • 発表場所
      日本大学(船橋キャンパス)
    • 年月日
      2009-03-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] CdSe量子ドットと局在表面プラズモンの相互作用に関するAFM/顕微分光研究2009

    • 著者名/発表者名
      河津佳成
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会(2009)
    • 発表場所
      日本大学(船橋キャンパス)
    • 年月日
      2009-03-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 貴金属ナノ物質の超高速時間分解レーザー分光2009

    • 著者名/発表者名
      玉井尚登
    • 学会等名
      レーザー学会第29会年次大会
    • 発表場所
      徳島大学工学部
    • 年月日
      2009-01-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 貴金属ナノ構造体のプラズモンダイナミクス2008

    • 著者名/発表者名
      玉井尚登
    • 学会等名
      日本分光学会高感度表面・界面分光部会第1回シンポジウム
    • 発表場所
      産業技術総合研究所つくばセンター中央第2事業所
    • 年月日
      2008-12-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 金ナノホールの作製と顕微分光による研究2008

    • 著者名/発表者名
      吉井慎弥
    • 学会等名
      2008年光化学討論会
    • 発表場所
      大阪府立大学(中百舌鳥キャンパス)
    • 年月日
      2008-09-13
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] CdSe半導体量子ドットとAg薄膜プラズモンの相互作用に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      波内俊文
    • 学会等名
      2008年秋季第69回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2008-09-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Near-infrared plasmon dynamics of gold nanorods : direct spectroscopic analysis of extensional mode2008

    • 著者名/発表者名
      Naoto Tamai
    • 学会等名
      XXIInd IUPAC Symposium on Photochemistry
    • 発表場所
      Gothenburg, Sweden
    • 年月日
      2008-07-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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