| 研究課題/領域番号 |
15K05372
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| 研究機関 | 名古屋工業大学 |
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研究代表者 |
池田 勝佳 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50321899)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | プラズモン増強 / 分子間相互作用 / その場観察 |
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| 研究実績の概要 |
電気化学環境下の in-situ 観察においてテラヘルツ領域の振動情報の測定は未開拓な領域である。このような低振動領域においては、電極－分子間の相互作用に関する情報をはじめ、分子間相互作用の情報や水素結合の情報など、比較的弱い相互作用に関する情報が豊富に含まれている。従来のin-situ振動分光計測で測定されてきた高振動領域においては、分子内振動に関する情報に限られるため、測定領域を低振動数側に拡張する試みは、電極反応機構の解明に役立つと期待される。平成27年度は、上記目的達成のため、次の２点について検討を行った。
(1)5cm-1近傍までの超低振動モードに対応した表面増強ラマン測定装置の立ち上げ。現在主流のラマン分光装置よりも低い振動数を測定するためには、ブラッググレーティング型のノッチフィルターによるレイリー光除去法を採用することが必須である。しかし、電極表面のin-situ観察においては、電極面からの強い反射光を直接受ける光学配置となるため、光の入射角度に極めて敏感な当該フィルターを利用するには、迷光を徹底的に除去する必要がある。本年度は、グラフェンをモデル試料として、装置の改良を進めた。
(2)分子間相互作用の検討に用いるモデル分子層の検討。分子間相互作用の規定されたモデル分子層を構築するために、単結晶金属基板上の単分子膜を対象とする測定を行う計画であり、単分子膜上に各種分子をlayer-by-layerに積層させた積層型のモデル分子層構造と電極面内で２次元パターン化されたナノドット構造をもつ単分子膜について検討した。分子ナノドット構造作成については、独自の手法を開発し、ナノドット構造化が分子の電気化学的性質に及ぼす影響について調べ、その成果がJ. Phys. Chem. Cに掲載された。また、これらの分子膜を使って増強ラマン測定を行うための予備実験も開始した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
これまで電極表面のin-situ観察では全く検討されていなかったテラヘルツ振動に該当する低振動モードを観察するために、迷光レベルの極めて低い顕微ラマン装置の開発を行った。また、分子間相互作用の規定されたモデル分子膜を使って、低振動モード観察から得られる情報に関して実験的な検証を行うため、積層型と２次元ナノドット構造型の２種類の単分子膜の作成技術について検討し、電気化学環境下でのモデル試料として適性について比較検討を行った。
以上より、研究計画に従って研究が進行している状況にある。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究計画に従って、本年度は測定装置の改良を引き続き進めると共に、実際にモデル分子層を使った増強ラマン観察を開始し、原子・分子レベルでの電極－分子界面構造規制によって、低振動モードのスペクトルがどのように影響を受けるのかについて検討を行う。
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