| 研究課題/領域番号 |
11J07081
|
|---|
| 研究機関 | 北海道大学 |
|---|
研究代表者 |
長澤 文嘉 北海道大学, 大学院・総合化学院, 特別研究員(DC1)
|
|---|
| キーワード | 表面増強ラマン分光 / 局在表面プラズモン共鳴 / 固液界面 / 電子状態 / 単分子 / 共鳴励起 / 金属ナノ構造体 / 振動分光 |
|---|
| 研究概要 |
物質の持つ固有のエネルギー状態は分子や原子などそれ単体の情報にとどまらず系全体における相互作用に関する情報を強く含む。それを解明してゆくことこそ真の化学的、物理学的、生物学的な情報の取得と現象の理解となり、実際に応用へと還元できる基礎研究になり得ると考える。その中でも多くの現象の観測環境である常温常圧下における固液界面の情報取得と制御は極めて重要となる。ラマン分光法はSTM,AFM,X線回折などの構造を明らかとする手段には無い、分子の同定が非破壊かつin-situで界面において可能となる手段である。
ラマンスペクトルは通常微弱であるために、高感度にて測定するために、金属構造体を精妙に制御し、測定することが必要となる。申請者は高感度という点だけではなく、その励起方位を制御し測定可能となる金属ナノ構造体を作成し、固液界面の情報取得を行った。さらに電子線リソグラフィー技術、金属スパッタリング技術を用いて、金属ナノ電極を作成した。金属ナノ電極を機械的に破断し、さらに同時に電気伝導度測定を同時に行える系を構築した。金属ナノ電極間の電気伝導度より、金属電極の構造や、観測に関与する分子数の決定が可能となる。単一分子レベルの電気伝導度にて同時ラマン計測を行うことによって、分子数を担保した上でのラマン計測を可能とする。
本年度は伝導度計測が十分に行えることを確認した上で、分子数を制御可能とすることを明らかとした。また、電気伝導度測定を行いながら、in-situにてラマン測定を行える系を作成した。観測分子存在下での電気伝導度、ラマン測定を行うことにより、計算より予測されるシグナルよりも大きな増強が観測されることが明らかとなった。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
本研究目的は分子数を伝導渡決定可能な系を構築することだった。この系を構築出来れば、単一分子と分子数を規定した状況で、固液界面での測定が十分に達成できるものと考えられる。計画以上にラマン散乱測定まで完了したためにこの区分とした。
|
| 今後の研究の推進方策 |
金属表面上に分子の自己組織化単分子膜を作成し、全反射減衰法を用いたラマンスペクトル測定を行う。これによって規則配向系おける測定が可能となる。単一分子の測定可能な系を用い、伝導度一SERSスペクトル測定により分子数のモニタリングと同時に偏光SERSスペクトル測定を行う。さらに単一分子架橋系の形成と同時に偏光ラマンスペクトル測定を行う。
これによって、単一分子接合の形成、ならびに同時偏光SERSスペクトル測定が可能となる。以上を行い、単分子の偏光性を精妙に明らかとする。
|
