| 研究領域 | 光―分子強結合反応場の創成 |
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| 研究課題/領域番号 |
19049003
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
村越 敬 北海道大学, 大学院・理学研究院, 教授 (40241301)
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| 研究分担者 |
木口 学 北海道大学, 大学院・理学研究所, 講師 (70313020)
並河 英紀 北海道大学, 大学院・理学研究所, 助教 (30372262)
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| キーワード | 表面増強場 / 表面プラズモン / 表面増強ラマン散乱 / 金属ナノ構造体 / ナノダイマー / 少数分子検出 / 局所電場勾配 / 光トラッピング |
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| 研究概要 |
自己集合配列させたポリスチレンビーズを蒸着テンプレートとして利用して金属ナノトライアングル構造の構築に成功した。本手法において、ビーズの直径、蒸着角度により構造体のサイズ・周期性・形状異方性の制御が可能であることを明らかとした。また、本構造体構築基板を出発構造として、光化学的・光電気化学的変形法によりその構造のサイズ、間隔をナノメートルオーダーにて制御するための条件を決定した。本構造体の光学吸収スペクトル測定より、可視から近赤外領域の広い波長領域にわたってプラズモン共鳴吸収バンドの波長領域を制御することが可能となることが明らかとなった。これらの基板上に種々のサイズ、光学特性を有する分子を担持し、金属構造表面における分子吸着構造を顕微ラマン測定により評価を行なった。その結果、二つの金属構造体が非常に近接して配列されたナノダイマー構造において、著しく強いラマン散乱スペクトルが得られることが明らかとなり、本結果はダイマー間隙における局所電場増強効果に由来するものであると理論計算から予測された。また、ダイマー間隙における顕著な電場勾配の形成の結果、特定の分子に対する光トラップエネルギーが熱揺らぎエネルギーを超え、ダイマー間に集積・配列する挙動が観測され、本基板が高感度な分子トラップならびに検出システムとして有用である事を明確化した。さらに、増強ラマン散乱スペクトルを精査した結果、金属ナノダイマーにおいては特異的な分子配向特性が発現しうることが示唆された。
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