低エネルギー光子による化学反応駆動とその利用

• 研究課題/領域番号: 25620003
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 村越 敬 北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (40241301)
• 連携研究者: 保田 諭 北海道大学, 大学院・理学研究院, 講師 (90400639)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2013年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
• キーワード: 表面・界面

研究概要

分子の励起状態とプラズモン電場が強く相互作用する強結合系を創出し、可視―近赤外領域の低い光エネルギーにて光化学反応を誘起する系を構築する。強結合系を用いて、通常の光照射の場合と比して低いエネルギーの光によって所望の電気化学ポテンシャルを有する電子・正孔を系の局在分子軌道に形成し、多電子移動反応を高効率に誘起する反応系を開拓する。

研究成果

• [雑誌論文] Raman Enhancement via Polariton States Produced by Strong Coupling Between Localized Surface Plasmon and Dye Excitons at Metal Nano-Gap (2014)
  • 著者名/発表者名: F. Nagasawa, M. Takase, K. Murakoshi
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. Lett 巻: 5 ページ: 14-19
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expandability of ultralong C-C bond : Largely different C_1-C_2 bond length determined by low-temperature X-ray structural analyses on pseudopolymorphs of 1,1-Bis(4-fluorophenyl)-2,2-bis(4-methoxyp henyl)pyracene (2014)
  • 著者名/発表者名: Takanori Suzuki, Yasuto Uchimura, Takashi Takeda, Hidetoshi Kawai, Ryo Katoono, Kenshu Fujiwara, Kei Murakoshi, Takanori Fukushima, Aiichiro Nagaki, Junichi Yoshida
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 43 号: 1 ページ: 86-88
  • DOI: 10.1246/cl.130872
  • NAID: 130004427101
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Raman Enhancement via Polariton States Produced by Strong Coupling between Localized Surface Plasmon and Dye Excitons at Metal Nano-Gap (2014)
  • 著者名/発表者名: 長澤文嘉、高瀬舞、村越敬
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry Letter誌 巻: 5 号: 1 ページ: 15-19
  • DOI: 10.1021/jz402243a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-Molecule Observations for Determining the Orientation and Diffusivity of Dye Molecules in Lipid Bilayers (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Motegi, H. Nabika, K. Murakoshi
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys 巻: 15 (31) ページ: 12895-12902
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selection-Rule Breakdown at Plasmon-Induced Electronic Excitation of an Isolated Single-Walled Carbon Nanotube (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Takase, H. Ajiki, Y. Mizumoto, K. Komeda, M. Nara, H. Nabika, S. Yasuda, H. Ishihara, K. Murakoshi
  • 雑誌名: Nature Photonics 巻: 7 ページ: 550-554
  • NAID: 110009755841
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective Nitrogen Doping in Graphene for Oxygen Reduction Reactions (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Yasuda, L. Yu, J. Kim, K. Murakoshi
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 49 号: 83 ページ: 9627-9629
  • DOI: 10.1039/c3cc45641b
  • 査読あり
• [雑誌論文] 6. Permanently fixing or reversible trap-and-release of DNA micropatterns on a gold nano structure using continuouswave or femtosecond pulsed near-infrared laser light (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Shoji, J. Saitoh, N. Kitamura, F. Nagasawa, K. Murakoshi, H. Yamauchi, S. Ito, H. Miyasaka, H. Ishihara, Y. Tsuboi
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 135 号: 17 ページ: 6643-6648
  • DOI: 10.1021/ja401657j
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of Defocus Images of a Single Metal Nanorod (2013)
  • 著者名/発表者名: 茂木俊憲
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry C 巻: 117 号: 6 ページ: 2535-2540
  • DOI: 10.1021/jp3065008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-Molecule Observations for Determining the Orientation and Diffusivity of Dye Molecules in Lipid Bilayers (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Motegi, H. Nabika, K. Murakoshi
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys. 巻: 15 号: 31 ページ: 12895-12896
  • DOI: 10.1039/c3cp51585k
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plasmonically nano-confined light probing invisible phonon modes in defect-free graphene (2013)
  • 著者名/発表者名: Katsuyoshi Ikeda, Mai Takase, Norihiko Hayazawa, Satoshi Kawata, Kei Murakoshi, Kohei Uosaki
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 巻: 135 号: 31 ページ: 11489-11489
  • DOI: 10.1021/ja4056596
  • 査読あり
• [学会発表] 局在光による少数分子マニピュレーション (2014)
  • 著者名/発表者名: 村越敬
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2014-03-27
• [学会発表] プラズモン光ピンセットで形成した高分子集合体への分配抽出を利用した有機分子の高感度検出法の提案 (2014)
  • 著者名/発表者名: 須郷大毅, 東海林竜也, 喜多村曻, 長澤文嘉, 村越敬, 坪井泰之
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学,名古屋市
• [学会発表] 自己組織化単分子膜ナノドット形成とその導電性AFM測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 竹内悠真, 村越敬, 池田勝佳
  • 学会等名: 化学系学協会北海道支部2014年冬季研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学,札幌市
• [学会発表] 局在プラズモン‐励起子強結合状態の電気化学電位制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大貫温順, 長澤文嘉, 保田諭, 村越敬
  • 学会等名: 化学系学協会北海道支部2014年冬季研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学,札幌市
• [学会発表] フォトエッチング加工酸化チタン電極を用いたプラズモニック光電変換系の構築 (2014)
  • 著者名/発表者名: 戸田貴大, 鈴木健太郎, 二嶋諒, 保田諭, 村越敬
  • 学会等名: 化学系学協会北海道支部2014年冬季研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学,札幌市
• [学会発表] 電気化学STMによるグラフェン/Au(111)の表面構造観察 (2014)
  • 著者名/発表者名: 熊谷諒太, 佐藤志野, 保田諭, 村越敬
  • 学会等名: 化学系学協会北海道支部2014年冬季研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学,札幌市
• [学会発表] 表面増強ラマン散乱による単一単層カーボンナノチューブの光特性評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉井孝拓, 長澤文嘉, 保田諭, 村越敬
  • 学会等名: 化学系学協会北海道支部2014年冬季研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学,札幌市
• [学会発表] Electrochemical Synthesis of Carbon Nanomaterial at Room-Temperature. (2014)
  • 著者名/発表者名: 金制憲, 保田諭, 村越敬
  • 学会等名: 化学系学協会北海道支部2014年冬季研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学,札幌市
• [学会発表] 微小空間分子動態操作と化学反応応用に向けた光と物質の強結合場デザイン (2013)
  • 著者名/発表者名: 村越敬, 保田諭, 鳥本司, 亀山達矢
  • 学会等名: 光マニピュレーション研究会
  • 発表場所: 大阪市
  • 年月日: 2013-11-14
• [学会発表] 局在プラズモンによる分子配向・電子励起状態制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村越敬
  • 学会等名: 日本光学会年次学術講演会
  • 発表場所: 奈良市
  • 年月日: 2013-11-13
• [学会発表] Plasmon-induced Photoexcitation of Molecules on Metal Surfaces (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Murakoshi
  • 学会等名: 64th Annual Meeting of International Society of Electrochemistry
  • 発表場所: Queretaro, Mexico
  • 年月日: 2013-09-11
• [学会発表] Selection-Rule Breakdown at Plasmon-Induced Electronic Excitation of an Isolated Single- Walled Carbon Nanotube at Metal Nanogap (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Murakoshi
  • 学会等名: ICAVS-7
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2013-08-25
• [学会発表] Breakdown in the Selection Rule at Plasmon-Induced Electronic Excitation (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Murakoshi
  • 学会等名: ICP 2013 (Pre-conference)
  • 発表場所: Leuven, Belgium
  • 年月日: 2013-07-19
• [学会発表] Preparation and Characterization of Nano-Carbon Materials under Electrochemical Potential Control (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Shawky, S. Yasuda, K. Murakoshi
  • 学会等名: the Collaborative Conference on 3D & Materials Research
  • 発表場所: Jeju Island, South Korea
  • 年月日: 2013-06-24
• [学会発表] 固液界面の単分子光科学 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村越敬
  • 学会等名: バイオテンプレート研究会第3回講演会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2013-04-26
• [学会発表] Pt-Ru電極触媒表面のギャップモード増強ラマン観察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木村文, 村越敬, 池田勝佳
  • 学会等名: 第７回分子科学討論会
  • 発表場所: 京都テルサ,京都市
• [学会発表] 金ナノ構造／酸化チタンによる可視-近赤外プラズモン光電変換能評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 二嶋諒, 長澤文嘉, 保田諭, 池田勝佳, 村越敬
  • 学会等名: 2013年光化学討論会
  • 発表場所: 愛媛大学,松山市
• [学会発表] 水素吸蔵によるPdナノ構造体のプラズモン共鳴制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 内山紗里, 村越敬, 池田勝佳
  • 学会等名: 2013年光化学討論会
  • 発表場所: 愛媛大学,松山市
• [学会発表] 局在プラズモンによる分子配向・電子励起状態制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村越敬
  • 学会等名: 日本光学会年次学術講演会（OPJ2013）
  • 発表場所: 奈良県新公会堂,奈良市
  • 招待講演
• [学会発表] In-Situ SERS Observation of 4,4’-Bipyridine Adsorbed on Au Surface under Electrochemical Potential Control (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Yonezawa, F. Nagasawa, K. Murakoshi
  • 学会等名: ICAVS-7
  • 発表場所: 神戸コンベンションセンター,神戸市
• [学会発表] Control of Surface-Enhanced Raman Scattering Intensity at Localized Surface Plasmon - Exciton Coupling. (2013)
  • 著者名/発表者名: F. Nagasawa, M. Takase, K. Murakoshi
  • 学会等名: ICAVS-7
  • 発表場所: 神戸コンベンションセンター,神戸市
• [学会発表] Selection-Rule Breakdown at Plasmon-Induced Electronic Excitation of an Isolated Single-Walled Carbon Nanotube at Metal Nanogap. (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Murakoshi
  • 学会等名: ICAVS-7
  • 発表場所: 神戸コンベンションセンター,神戸市
  • 招待講演
• [学会発表] Excitation Resonance of Raman Scattering with the Hybridized States of Localized Surface Plasmons and Excitons of Molecules at Electrified Interface (2013)
  • 著者名/発表者名: F. Nagasawa, M. Takase, K. Murakoshi
  • 学会等名: 223rd ECS Meeting
  • 発表場所: The Sheraton Centre Toronto Hotel, Canada
• [学会発表] Breakdown in the Selection Rule at Plasmon-Induced Electronic Excitation (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Murakoshi
  • 学会等名: ICP 2013 (Pre-conference)
  • 発表場所: KU Leuven, Belgium
  • 招待講演
• [学会発表] Observation of Strong Coupling Between Localized Surface Plasmon and Molecule Exciton Using Surface-Enhanced Raman Scattering (2013)
  • 著者名/発表者名: F. Nagasawa, M. Takase, K. Murakoshi
  • 学会等名: ICP 2013
  • 発表場所: KU Leuven, Belgium
• [学会発表] Preparation and Characterization of Nano-Carbon Materials under Electrochemical Potential Control (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Shawky, S. Yasuda, K. Murakoshi
  • 学会等名: the Collaborative Conference on 3D & Materials Research (2013CC3DMR)
  • 発表場所: Ramada Hotel, South Korea
  • 招待講演
• [学会発表] プラズモン誘起酸素発生過程の表面増強ラマンin-situ計測
  • 著者名/発表者名: 鈴木健太郎, 長澤文嘉, 保田諭, 村越敬
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学,名古屋市
• [学会発表] 水素発生分子触媒の電極表面における分子配向in-situ評価
  • 著者名/発表者名: 米澤由布子, 長澤文嘉, 保田諭, 村越敬
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学,名古屋市
• [学会発表] チオール単分子膜ナノドット形成とその導電性AFM測定
  • 著者名/発表者名: 竹内悠真, 村越敬, 池田勝佳
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学,名古屋市
• [学会発表] 局在表面プラズモン-励起子間相互作用の電気化学電位制御
  • 著者名/発表者名: 大貫温順, 長澤文嘉, 保田諭, 村越敬
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学,名古屋市
• [学会発表] Coポルフィリン修飾単分子層を介した電子移動過程の速度論的解析
  • 著者名/発表者名: 佐藤志野, 村越敬, 池田勝佳
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学,名古屋市
• [学会発表] 酸化チタン単結晶表面のフォトエッチング構造を利用したプラズモニック光電変換電極の作成
  • 著者名/発表者名: 戸田貴大, 鈴木健太郎, 二嶋諒, 保田諭, 村越敬
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学,名古屋市
• [学会発表] 電気化学重合による有機分子膜の構築
  • 著者名/発表者名: 古谷アトム, 保田諭, 村越敬
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学,名古屋市
• [学会発表] 局在光による少数分子マニピュレーション
  • 著者名/発表者名: 村越敬
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学,名古屋市
• [学会発表] Au(111)に担持した単層グラフェンの電気化学STM観察
  • 著者名/発表者名: 熊谷諒太, 佐藤志野, 保田諭, 村越敬
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学,名古屋市
• [学会発表] 金属ナノギャップ中に担持された単一単層カーボンナノチューブの光反応性評価
  • 著者名/発表者名: 吉井孝拓, 長澤文嘉, 保田諭, 村越敬
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学,名古屋市
• [学会発表] Electrochemical Synthesis of Carbon Nanomaterials at Room-temperature in Ionic Liquid
  • 著者名/発表者名: J. Kim, S. Yasuda, K. Murakoshi
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学,名古屋市
• [学会発表] グラフェン中の窒素ドープ構造制御とその酸素還元能評価
  • 著者名/発表者名: 保田諭, 余力, 村越敬
  • 学会等名: 第54回電池討論会
  • 発表場所: 大阪国際会議場,大阪市
• [学会発表] Precise Probing of Local Thermal Elevation of Metal Nanostructure during Laser Illumination Utilizing Surface-enhanced Raman Scattering from a Single-Walled Carbon Nanotube
  • 著者名/発表者名: 保田諭, 並河英紀, 高瀬舞, 保科真司, 奈良正伸, 司東隆光, 村越敬
  • 学会等名: 第45回 フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
  • 発表場所: 大阪大学,豊中市
• [学会発表] 微小空間分子動態操作と化学反応応用に向けた光と物質の強結合場デザイン
  • 著者名/発表者名: 村越敬, 保田諭, 鳥本司, 亀山達矢
  • 学会等名: 光マニピュレーション研究会
  • 発表場所: 大阪国際会議場,大阪市
• [学会発表] 局在プラズモン励起における単層カーボンナノチューブの電子遷移選択則の破れ：実験
  • 著者名/発表者名: 村越敬, 高瀬舞, 安食博志, 保田諭, 水本義彦, 石原一
  • 学会等名: 日本物理学会 2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学,徳島市
• [学会発表] 局在プラズモン励起における単層カーボンナノチューブの電子遷移選択則の破れ：理論
  • 著者名/発表者名: 石原一, 水本義彦, 安食博志, 高瀬舞, 保田諭, 村越敬
  • 学会等名: 日本物理学会 2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学,徳島市
• [学会発表] 固液界面の単分子光科学
  • 著者名/発表者名: 村越敬
  • 学会等名: バイオテンプレート研究会第３回講演会
  • 発表場所: 東京工業大学,東京都目黒区
  • 招待講演
• [学会発表] 機能性芳香族系分子の自己組織化単分子膜のEC-STM観察
  • 著者名/発表者名: 古谷アトム, 保田諭, 村越敬
  • 学会等名: 2013年電気化学秋季大会
  • 発表場所: 東京工業大学,東京都目黒区
• [学会発表] 自己組織化したハロゲン化芳香族単分子膜の作製と新規二次元薄膜の創製
  • 著者名/発表者名: 古谷アトム, 保田諭, 村越敬
  • 学会等名: ナノ学会第11回大会
  • 発表場所: 東京工業大学,東京都目黒区
• [学会発表] ハロゲン結合を用いた規則配向膜制御とその構造観察
  • 著者名/発表者名: 古谷アトム, 保田諭, 村越敬
  • 学会等名: 第29回ライラックセミナー・第19回若手研究者交流会
  • 発表場所: おこばち山荘,小樽市
• [学会発表] Coポルフィリン集積電極での酸素還元反応における電子移動過程の解析
  • 著者名/発表者名: 佐藤志野, 村越敬, 池田勝佳
  • 学会等名: 第29回ライラックセミナー・第19回若手研究者交流会
  • 発表場所: おこばち山荘,小樽市
• [学会発表] Auナノダイマー構造間における電気化学電位制御 in-situ SERS 制御
  • 著者名/発表者名: 米澤由布子, 長澤文嘉, 村越敬
  • 学会等名: 第29回ライラックセミナー・第19回若手研究者交流会
  • 発表場所: おこばち山荘,小樽市
• [学会発表] Auナノ構造有する酸化チタン光電変換系における電極界面状態の評価
  • 著者名/発表者名: 鈴木健太郎, 長澤文嘉, 村越敬
  • 学会等名: 第29回ライラックセミナー・第19回若手研究者交流会
  • 発表場所: おこばち山荘,小樽市
• [学会発表] Plasmon-induced Photoexcitation of Molecules on Metal Surfaces
  • 著者名/発表者名: K. Murakoshi
  • 学会等名: 64th Annual Meeting of International Society of Electrochemistry
  • 発表場所: Queretaro Convention Center, Mexico
  • 招待講演
• [学会発表] Strong Coupling Between Localized Surface Plasmon and Dye Exitons at Metal Nano-Gap Structure.
  • 著者名/発表者名: F. Nagasawa, M. Takase, K. Murakoshi
  • 学会等名: 64th Annual Meeting of International Society of Electrochemistry
  • 発表場所: Queretaro Convention Center, Mexico
• [学会発表] Observation of Plasmon-Induced Water Oxidation Process at Au Nanostructures on Single Crystalline TiO2 Electrode
  • 著者名/発表者名: K. Suzuki, F. Nagasawa, S. Yasuda, K. Murakoshi
  • 学会等名: 64th Annual Meeting of International Society of Electrochemistry
  • 発表場所: Queretaro Convention Center, Mexico
• [学会発表] Plasmonic Resonance Tuning of Pd Nano-Dimer Arrays Using Hydrogen Absorption
  • 著者名/発表者名: S. Uchiyama, K. Ikeda, M. Takase, K. Murakoshi
  • 学会等名: 224th ECS Meeting
  • 発表場所: The Hilton San Francisco Hotel, America
• [学会発表] Kinetic Study of Oxygen Reduction Reaction On Cobalt-Porphyrin-Modified Electrodes
  • 著者名/発表者名: S. Sato, K Murakoshi, K. Ikeda
  • 学会等名: 224th ECS Meeting
  • 発表場所: The Hilton San Francisco Hotel, America
• [学会発表] Scanning Tunneling Microscopy Studies of Self-Assembled Two-dimensional Materials Toward the Development of Novel Carbon Catalysis
  • 著者名/発表者名: A. Furuya, S. Yasuda, K. Murakoshi
  • 学会等名: ISHHC-16
  • 発表場所: 北海道大学,札幌市
• [学会発表] Nitrogen-doped Graphene Growth Controlled Nitrogen Bonding Structure for Oxygen Reduction Reaction
  • 著者名/発表者名: S. Yasuda, L. Yu, K. Murakoshi
  • 学会等名: ACSIN-12 & ICSPM21
  • 発表場所: 筑波大学,つくば市
• [学会発表] Synthesis of Nitrogen-doped Graphene Controlled Nitrogen Bonding Configuration for Oxygen Reduction Reaction
  • 著者名/発表者名: S. Yasuda, L. Yu, K. Murakoshi
  • 学会等名: The Fourteenth International Conference on the Science and Application of Nanotubes
  • 発表場所: Aalto University, Finland
• [備考]
  • URL: http://wwwchem.sci.hokudai.ac.jp/pc/