光機能性超微粒子によるナノ構造光構築と物性評価

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14550802
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 新留 康郎 九州大学, 工学研究院, 助手 (50264081)
• 研究分担者: 秋山 毅 九州大学, 工学研究院, 助手 (20304751)
• キーワード: レーザー固定 / 金ナノ粒子 / 金ナノロッド / 表面増強ラマン分光 / 屈折率センサー

研究概要

レーザー光を利用して固定した金ナノ粒子が無電解メッキの触媒として機能することを見いだした。この方法はガラスキャピラリー内部や多孔質材料の特定の部分に導電性の金属薄膜を形成する新しい技術であり、微小電極の作製やマイクロチャンネルプレート内への電極の固定などへの応用が期待される。
棒状の金ナノ粒子(金ナノロッド)を液-液界面に析出させることにより、単粒子薄膜の作製に成功した。この薄膜を用いた表面増強ラマン分光測定を行って金ナノロッドの表面増強効果を評価した。クエン酸還元による球状粒子の単粒子薄膜も作製し、その表面増強効率を金ナノロッド薄膜と比較したところ、金ナノロッド薄膜は数百倍高強度のラマン散乱効率を示した。金ナノロッド単粒子薄膜は表面増強ラマンセンサーの材料として有用であることがわかった。これに関連して、光機能性材料である金ナノロッド製造法を新たに開発し、これに関する特許を申請するとともに学術論文として報告した。
金ナノロッドをガラス基板表面に固定し、各種溶媒への浸漬よっても凝集体を形成しない技術を開発した。基板に固定された金ナノロッドは近傍の屈折率変化によって可逆な吸収スペクトル変化を示し、金ナノロッド固定基板が屈折率センサーとして機能することが明らかになった。
また、金ナノ粒子シクロヘキサン溶液にインジウム化合物を共存させて、これにレーザー光を照射することで導電酸化インジウム薄膜を作製できることが明らかになった。

研究成果

• [文献書誌] Y.Niiodome, S.Urakawa, M.Kawahara, S.Yamada: "Dicroism of Poly(vinylalcohol) Films Containing Gold Nanorods Induced by Polarized Pulsed-Laser Light"Japanese Journal of Applied Physics Part 1. 42・4A. 1749-1750 (2003)
• [文献書誌] Y.Niidome, K.Nishioka, H.Kawasaki, S.Yamada: "Repid Synthesis of Gold Nanorods by the Combination of Chemical Reduction and Photoirradiation Processes"Chemical Communications. No. 16. 2376-2377 (2003)
• [文献書誌] Y.Niidome, H.Takahashi, T.Kawasawa, A.Hori, S.Yamada: "Novel Method for Spatioselective Electroless Plating Catalyzed by Laser-Deposited Gold Nanoparticles"Japanese Journal of Applied Physics Part 1. 42・12. 7640-7641 (2003)
• [文献書誌] T.Akiyama, K.Inoue, Y.Kuwahara, N.Terasaki, Y.Niidome, S.Yamada: "Particle-size Effects on the Photochurrent Efficiency of Nanostrured Assemblie of Gold Nanoparticles and a Ruthenium Complex-viologen Linked Thiol"Journal of Electroanalytical Chemstry. 550/551. 303-307 (2003)
• [文献書誌] 久鍋秀幸, 新留康郎, 高橋宏信, 山田淳: "光固定した金ナノ粒子を用いたL-システインの表面増強赤外吸収分光分析"分析化学. 53・9. 661-664 (2003)
• [文献書誌] Y.Niidome, H.Takahashi.S.Urakawa, K.Nishioka, S.Yamada: "Immobilization of Gold Nanorods on the Glass Substrate by the Electrostatic Interactions for Localized Plasmon Sensing"Chemistry Letters. (In press). (2004)
• [文献書誌] M.Suzuki, Y.Niiodome, S.Urakawa, M.Kawahara, S.Yamada: "Surface-Enhanced Non-Resonance Raman Scattering of Rhodamine 6G Molecules Adsorbed on Gold Nanorod Films"Japanese Journal of Applied Physics Part 2. (In press). (2004)