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金属クラスターの成長に伴う表面プラズモン共鳴の発現過程

研究課題

研究課題/領域番号 25620017
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 物理化学
研究機関九州大学

研究代表者

寺嵜 亨  九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (60222147)

連携研究者 荒川 雅  九州大学, 大学院理学研究院, 助教 (10610264)
研究協力者 伊藤 智憲  
飛田 健一朗  
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード金属クラスター / 銀 / 吸収スペクトル / 光解離 / 電子遷移 / 光学応答
研究成果の概要

金属粒子の吸収スペクトルはサイズに依存し、金属原子は原子軌道間の電子遷移を示す鋭い吸収ピーク、金属ナノ粒子は表面プラズモン共鳴に由来する幅の広い吸収バンドを特徴とする。このように、一電子励起から集団励起への変化が、原子数が数個から数十個のクラスター領域で起きると考えられる。この挙動の解明を目的に、銀クラスター2~35量体の光吸収分光に取り組んだ。その結果、およそ25量体を境に、小さなサイズでは比較的鋭い複数の吸収ピークからなる一電子遷移スペクトル、大きなサイズではほぼ同一の形状の幅広いスペクトルが得られた。後者のように、ナノ粒子の成長過程で現れる特徴的な吸収スペクトルを初めて見出した。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (19件) (うち招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Magnetic moments of chromium-doped gold clusters: the Anderson impurity model in finite systems2015

    • 著者名/発表者名
      K. Hirsch, V. Zamudio-Bayer, A. Langenberg, M. Niemeyer, B. Langbehn, T. Möller, A. Terasaki, B. von Issendorff, and J. T. Lau
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 114 号: 8

    • DOI

      10.1103/physrevlett.114.087202

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Water-Induced Adsorption of Carbon Monoxide and Oxygen on the Gold Dimer Cation2014

    • 著者名/発表者名
      T. Ito, et al.
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry A

      巻: (印刷中) 号: 37 ページ: 8293-8297

    • DOI

      10.1021/jp501111f

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 銀クラスター正イオン(8-35 量体)の光解離分光 : サイズ増加にともなう2光子吸収の発現2015

    • 著者名/発表者名
      飛田健一朗、伊藤智憲、清村侑矢、荒川 雅、寺嵜 亨
    • 学会等名
      日本化学会 第95春季年会
    • 発表場所
      船橋
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] X線吸収分光による酸化セリウムクラスター(Ce3O4-7+)の電子状態分析2015

    • 著者名/発表者名
      早川鉄一郎、荒川 雅、猿楽 峻、安東航太、飛田健一朗、伊藤智憲、江頭和宏、寺嵜 亨
    • 学会等名
      日本物理学会 第70回年次大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] X線吸収分光による酸化セリウムクラスター内原子の荷電状態分析2015

    • 著者名/発表者名
      早川鉄一郎、荒川 雅、猿楽 峻、安東航太、飛田健一朗、伊藤智憲、江頭和宏、寺嵜 亨
    • 学会等名
      第28回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • 発表場所
      草津
    • 年月日
      2015-01-10 – 2015-01-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 銀クラスター正イオン8-20量体の光解離分光:サイズ増大によるスペクトルおよび解離過程の変化2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤智憲、飛田健一朗、荒川 雅、寺嵜 亨
    • 学会等名
      第8回分子科学討論会
    • 発表場所
      東広島
    • 年月日
      2014-09-21 – 2014-09-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] X線吸収分光による酸化セリウムクラスターの電子状態分析2014

    • 著者名/発表者名
      早川鉄一郎、荒川 雅、猿楽 峻、安東航太、飛田健一朗、伊藤智憲、江頭和宏、寺嵜 亨
    • 学会等名
      第8回分子科学討論会
    • 発表場所
      東広島
    • 年月日
      2014-09-21 – 2014-09-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Photodepletion spectroscopy of silver cluster cations in a temperature-controlled ion trap2014

    • 著者名/発表者名
      T. Ito, K. Tobita, M. Arakawa, and A. Terasaki
    • 学会等名
      Seventeenth International Symposium on Small Particles and Inorganic Clusters (ISSPIC 17)
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] X-ray absorption spectroscopy of size-selected cerium oxide clusters2014

    • 著者名/発表者名
      T. Hayakawa, M. Arakawa, S. Sarugaku, K. Ando, K. Tobita, T. Ito, K. Egashira, and A. Terasaki
    • 学会等名
      Seventeenth International Symposium on Small Particles and Inorganic Clusters (ISSPIC 17)
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic moments of chromium-doped gold clusters: The Anderson impurity model in finite systems2014

    • 著者名/発表者名
      K. Hirsch, V. Zamudio-Bayer, A. Langenberg, M. Niemeyer, B. Langbehn, T. Möller, A. Terasaki, B. von Issendorff, and J. T. Lau
    • 学会等名
      Seventeenth International Symposium on Small Particles and Inorganic Clusters (ISSPIC 17)
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Photodissociation spectra of isolated silver cluster cations: size and temperature dependence2014

    • 著者名/発表者名
      T. Ito, K. Tobita, M. Arakawa, and A. Terasaki
    • 学会等名
      30th Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
    • 発表場所
      姫路
    • 年月日
      2014-06-04 – 2014-06-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 真空中に孤立した金属クラスターの磁性に現れるサイズ効果:X線磁気円二色性分光と磁気光学分光2014

    • 著者名/発表者名
      寺嵜 亨
    • 学会等名
      第58回日本磁気学会ナノマグネティックス研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-05-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] X-ray absorption spectroscoy of size-selected free metal-oxide cluster ions for chemical analysis2014

    • 著者名/発表者名
      A. Terasaki, T. Hayakawa, K. Egashira, M. Arakawa, T. Ito, S. Sarugaku, and K. Ando
    • 学会等名
      Trombay Symposium on Radiation and Photochemistry
    • 発表場所
      Mumbai, India
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 酸化セリウムクラスター(Ce3O4+, Ce3O6+)のX線吸収分光2014

    • 著者名/発表者名
      早川鉄一郎、江頭和宏、荒川 雅、伊藤智憲、猿楽 峻、安東航太、寺嵜 亨
    • 学会等名
      第27回日本放射光学会年会
    • 発表場所
      広島
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] サイズ選別した酸化セリウムクラスター(Ce2O3+, Ce2O5+)のX線吸収分光2014

    • 著者名/発表者名
      早川鉄一郎、江頭和宏、荒川 雅、伊藤智憲、猿楽 峻、安東航太、寺嵜 亨
    • 学会等名
      日本物理学会 第69回年次大会
    • 発表場所
      平塚
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] サイズ選別された金属酸化物クラスターイオンのX線吸収分光:酸化セリウムの局在電荷測定2014

    • 著者名/発表者名
      荒川 雅、早川鉄一郎、江頭和宏、伊藤智憲、 猿楽 峻、安東航太、寺嵜亨
    • 学会等名
      日本化学会 第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] X-ray spectroscopy of size-selected free metal-oxide clusters for oxidation-state analysis2013

    • 著者名/発表者名
      T. Hayakawa, K. Egashira, M. Arakawa, T. Ito, S. Sarugaku, K. Ando, and A. Terasaki
    • 学会等名
      Asian Consortium on Computational Materials Science
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Spin and orbital magnetic moments, magnetic-to-nonmagnetic transitions, and the Anderson impurity model in finite systems: XMCD studies on free size-selected clusters2013

    • 著者名/発表者名
      K. Hirsch, V. Zamudio-Bayer, L. Leppert, A. Langenberg, A. Terasaki, T. Moeller, S. Kuemmel, B. von Issendorff, and J. T. Lau
    • 学会等名
      The Sixth International Symposium “Atomic Cluster Collisions”
    • 発表場所
      Wuhan, China
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 銀クラスター正イオンへの窒素分子の逐次吸着:イオントラップを用いた反応測定2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤智憲、谷口祐樹、荒川 雅、寺嵜 亨
    • 学会等名
      ナノ学会第11回大会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 線形イオントラップに捕捉した銀クラスター正イオンの光解離分光2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤智憲、荒川 雅、寺嵜 亨
    • 学会等名
      第7回分子科学討論会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] イオントラップに蓄積した酸化セリウムクラスターのX線吸収測定2013

    • 著者名/発表者名
      早川鉄一郎、江頭和宏、荒川 雅、伊藤智憲、猿楽 峻、安東航太、寺嵜 亨
    • 学会等名
      第7回分子科学討論会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 量子化学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.scc.kyushu-u.ac.jp/quantum/index_j.php

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 量子化学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.scc.kyushu-u.ac.jp/quantum/index_j.php

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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