| 研究概要 |
金属微粒子とその集合体による光電場の空間構造の制御と,それが物質系とどのように相互作用を起こし,光化学反応に影響するかを探ることを目的に,近接場光学顕微鏡を用いた研究を継続して実施した。
電子線描画法で作成した金ナノディスクについては,開口近接場プローブからの透過光強度が,ナノディスクの存在によって異常に増大する新たな現象を見いだしていたが,この起源について,モデル計算を併用した解析により明らかにした。こうした知見は,プラズモンの挙動を解明・制御するための基礎として重要である。更に,基板上の金薄膜に円形(直径数百nm)や矩形の孔の空いた構造(ナノヴォイド)とその配列体についても,特徴的な電場増強の空間分布の起源を,電磁気学計算等を用いた解析により明らかにした。
過去の我々の研究で,三角プレートが単一微粒子として特に高い光電場の増強度を示すことが示唆されたが,様々な視点でこの展開が可能である。その例として,領域内外の共同研究で,蛋白質の光誘起結晶成長に金三角プレートを用いる研究,光誘起反応に対する三角プレートの効果に関する研究を進行中である。
受光面を金ナノ微粒子で修飾した半導体光電変換素子に関して,光電変換増強機構の詳細を探るため,近接場励起による光電流特性とイメージングの研究を進めた。領域内共同研究によりpn接合層の浅い素子を用いて,金ナノ構造の効果の空間特性を明らかにしつつある。
近接場測定と相補的な手法としてのファーフィールド光学測定を行うため,試料の原子間力顕微鏡測定と,同じ部位での光学測定を行うシステムの構築を進めた。原子間力顕微鏡は当初予定以上の十分な性能な装置が完成した。また,これに用いる新規な近接場プローブの開発を行った。
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