| 研究課題/領域番号 |
20K15113
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分28020:ナノ構造物理関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
石 旭 北海道大学, 創成研究機構, 准教授 (20749113)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | transient spectroscopy / strong coupling / electron dynamics / plasmon / cavity / Strong Coupling / Transient absorption / Electron transfer / Pump-probe / Plasmon resonance / Strong coupling / Carrier Dynamics / Transient Spectroscopy / Modal Strong Coupling / Cavity / Plasmon |
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| 研究開始時の研究の概要 |
申請者は局在プラズモンとナノ共振器の強結合に基づき幅広い波長域の光を捕集することが可能な金ナノ微粒子/酸化チタン/金膜の積層構造を開発し、その強結合した電極における、光エネルギー変換の量子収率の増大を明らかになった。本研究では、強結合した電極における、光エネルギー変換の量子収率の増大のメカニズムを理解するため、フェムト秒時間分解分光測定により、強結合した光誘起電子移動反応ダイナミクスの解明を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、これまでに構築した革新的なモード強結合プラズモン積層構造電極における、光エネルギー変換の量子収率の増大のメカニズムを理解するため、強結合したプラズモン誘起電子移動反応ダイナミクスを解明しました。金ナノ微粒子のプラズモンを励起すると、金ナノ微粒子から酸化チタンの伝導帯に移動した電子が赤外波長の吸収を示すことから、中赤外波長の時間分解過渡吸収測定によって界面でのプラズモン誘起電子移動ダイナミクスを解析できました。ホワイトライトフェムト秒時間分解分光測定による時間分解過渡吸収スペクトルを測定し、モード強結合状態がプラズモン誘起電子ダイナミクスに与える影響を明らかにしました。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
Understanding of the enhanced photochemical reactions in the modal strong coupling system by exploring the dynamics of the plasmon-induced electron transfer and the electron-electron, electron-phonon coupling will be beneficial for the future development of plasmonic solar energy conversion system.
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