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貴金属ナノ構造が発現する電場増強ナノ空間は「光-分子強結合反応場」として位置づけられ、革新的な光エネルギー変換技術を作り出すものとして多大の注目を集めている。本研究では、合目的的な電場増強ナノ・マイクロ構造をボトムアップ法で構築する手法を確立し、電子移動反応に基づく光電変換ならびにその高効率化を目指す。本年度の成果は以下の通りである。
(1)ナノ粒子、色素の合成(秋山)
球状ナノ粒子は合成した。金ナノロッドは形状制御が困難であったが、遠心分離機等を整備して反応機構を詳しく解析し、形状制御の条件を明らかにした。色素は合成する他、他の班員の合成品を用いた。一方、光電変換機能向上のためのフラーレン集合体も合成した。
(2)ナノ構造体の構築(山田、秋山)
自己組織化法、電解法等を併用してナノ構造体を電極表面や高分子薄膜表面に構築した。高真空蒸着装置を購入し、金電極や透明電極を作製した。また、金ナノロッドについては、有機分子や生体分子との複合化による安定なナノ構造体の構築に成功した。
(3)ナノ構造体の観察(山田)
ナノ構造体のモルフォロジーを各種電子顕微鏡により評価した。電子顕微鏡は九州大学共通機器を用いた。ホットサイト構造の解析については、3次元構造マッピングの必要性が明らかとなったので、次年度に計画する。一方、班内共同による電場のイメージングを開始した。
(4)光電変換の検討(山田、秋山)
光導波路型の表面界面分光測定装置を購入し、既存のSPR分光計測システムを参考にして、光電流、蛍光、吸収を計測できるシステムの試作を開始した。試作システムの性能評価をSPR法や既存の直射型システムと比較しつつ、高感度化のための改善を継続中である.一方、計面班内で光電変換ミッションを立ち上げ、集中的な検討を開始した。
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