| 研究課題/領域番号 |
21H01886
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分32010:基礎物理化学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
渡邊 一也 京都大学, 理学研究科, 教授 (30300718)
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| 研究分担者 |
安池 智一 放送大学, 教養学部, 教授 (10419856)
奥山 弘 京都大学, 理学研究科, 准教授 (60312253)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2022年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2021年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
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| キーワード | 局在プラズモン / plexciton / 輻射場ー物質強結合 / 表面分光 / 強結合 / グラフェン / 銀 / インジウム / ポラリトン / 時間分解分光 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
輻射場と分子の電子励起状態が強く結合した状態を実現することで，分子の電子励起状態ダイナミクスを系統的に変調する新しい学理を構築する．特に，表面科学的分析手法と超高速分光を併用し，超高真空下の微視的構造がよく規定された表面で二次元物質と金属薄膜の複合による新規な多極子表面プラズモン場を構築し，そこに光機能性有機分子を配置することで，強結合状態形成の微視的機構とその励起状態ダイナミクスに与える影響を明らかにする．
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| 研究成果の概要 |
超高真空下で作製した銀クラスター上にフラーレンを吸着させ，銀の局在プラズモンとフラーレンの電子遷移の結合によるplexciton状態の形成を実現した．分子の吸着量とplexciton固有エネルギーの相関を実験的に明らかにし，加えて，局在プラズモンと分子の電子遷移を点双極子近似した理論モデルを新たに考案し，その固有エネルギーにおける協同効果を微視的に説明することに成功した．理論考察から，plexciton相互作用エネルギーは0.6 eV を超え，強結合の領域に入っていることがわかった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
輻射場と物質の結合によるポテンシャル変調の可能性は近年着目されているが，その微視的機構については不明な点が多い．本研究では，金属ナノ粒子の局在プラズモンと吸着分子の強結合について，これまで行われてこなかった表面科学的分析手法を駆使して，特にその吸着量とplexciton状態の固有エネルギーの関係を明らかにした．この成果は今後の輻射場－物質結合による物性変調研究の発展の礎となるものである．
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