| 研究課題/領域番号 |
20K03799
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分13020:半導体、光物性および原子物理関連
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| 研究機関 | 岩手大学 |
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研究代表者 |
瓜生 誠司 岩手大学, 理工学部, 准教授 (80342757)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | グラフェンナノリボン / プラズモン / 原子層物質 / 光応答 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
原子層物質は光と強く相互作用し、また光励起された原子層物質表面上の分子や金属微粒子とも強く結合し得るため、その分子分光や光エネルギー変換材料への応用が期待されている。本研究は、光励起された原子層物質上の多数の分子や金属微粒子の原子層物質を介した間接的相互作用を理論的に明らかにし、この相互作用効果を利用して原子層物質を高感度の分子分光や高効率の光エネルギー変換材料へ応用する可能性を探索する。
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| 研究成果の概要 |
グラフェンナノリボン上の分子群・金属微粒子群の光応答を理論的に調べた。グラフェンナノリボンの励起子とプラズモンの多くはカーボンナノチューブのそれらとよく対応する。グラフェンナノリボン上の分子は、その近傍でナノリボンのプラズモンにより増強された電場を振動させ、光応答における分子の影響を他の分子と互いに強め合うことがある。グラフェンナノリボンに金ナノ微粒子を配置すると、ナノリボンのプラズモンにより金ナノ微粒子の光応答が増強され新たなプラズモンが生じることがある。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
物質中のプラズモン共鳴は分光や光エネルギー変換などに広く応用されてきた。本研究におけるグラフェンナノリボンを介した分子の相互作用とグラフェンナノリボン上の金ナノ微粒子による新たなプラズモン共鳴は、従来の分子センシングと光エネルギー変換への応用をさらに向上させる原理になり得ると期待される。また、後者の成果は他のプラズモン共鳴を示す物質にも適用できる可能性があり、更なる展開が期待される。
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