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2005 年度 実績報告書

STMプローブ誘起ラマン分光装置の開発とナノ物質の分子レベルでの局所構造評価

研究課題

研究課題/領域番号 16310065
研究機関立命館大学

研究代表者

西尾 悟  立命館大学, 理工学部, 教授 (40252340)

研究分担者 福村 裕史  東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50208980)
キーワード走査プローブ顕微鏡 / 表面増強ラマン分光 / ナノ物質 / 個別構造評価 / アブレーション / 走査トンネル顕微鏡
研究概要

研究代表者である西尾は昨年度導入した顕微ラマン分光装置のステージ上に新たに走査トンネル顕微鏡(STM)を備え付け、STM/SERS(表面増強ラマン分光)装置を構築し、その動作確認を行った。空間分解能に関して、除震台の問題、電気的ノイズの問題でサブナノレベルには届かず、さらに改良を加える必要があるが、百nm程度の分解能は得られたので、実際にいくつかのナノ微粒子に対してSTM/SERS測定を試みた。
測定対象とするナノ微粒子について液相でのレーザーアブレーションに着目した。今回はポリペリナフタレン(PPN)の出発物質として用いられるペリレンテトラカルボン酸二無水物(PTCDA)に対して水、およびエタノール中でNd:YAGレーザーの3倍波(波長355nm)を集光照射させることによりPTCDAのナノ微粒子化に成功した。
生成したナノ微粒子を石英基板上に分散させSTM/SERS測定を試みた。その結果、通常の表面増強ラマン分光では信号が極めて弱くスペクトルを得ることができなかったが、STM探針をナノ微粒子に接近させSTM/SERS測定を行ったところ、1290,1360,1600cm^<-1>に明瞭なピークを有するラマンスペクトルが得られ、生成した個々のナノ微粒子がPTCDAであることが確認できた。
研究分担者の福村は、既存のSTM装置に反射型ラマン分光装置を装着し、反射型STMSERS装置を開発した。これによりグラファイトをはじめとする不透明基板上に担持したカーボンナノチューブなど様々なナノ物質のSTM/SERS測定の道が開けた。
最終年度である来年度は、本年度の成果を踏まえ、構築したSTM/SERS装置に対して、除震機構の改良、電磁シールドの導入により空間分解能の向上を図り、レーザーアブレーション法により作製したPPNナノ微粒子をはじめとする様々なナノ物質の個別構造評価を試みる。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2005

すべて 雑誌論文 (4件)

  • [雑誌論文] Electronic properties of a π-stacked pyrene derivative at a liquid-solid interface studied with scanning tunneling spectroscopy2005

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Fukumura, Hiroshi Uji-i, Satoru Nishio
    • 雑誌名

      Chem.Phys.Lett. 408

      ページ: 112-117

  • [雑誌論文] Nano-space polymerization in a monolayer of a diacetylene derivative induced with a scanning tunneling microscope at the solid-liquid interface and the effect of ionic additives2005

    • 著者名/発表者名
      Satoru Nishio, Daizo I-i, Hiroshi Uji-i, Hiroshi Fukumura
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. 44 7B

      ページ: 5417-5420

  • [雑誌論文] Density Functional Theory Study of Vibrational Properties of the 3,4,9,10-Perylene Tetracarboxylic Dianhydride (PTCDA) Molecule : IR, Raman, and UV-vis Spectra2005

    • 著者名/発表者名
      N.U.Zhanpeisov, S.Nishio H.Fukumura
    • 雑誌名

      International Journal of Quantum Chemistry 105

      ページ: 368-375

  • [雑誌論文] Image Contrast Analysis of STM Images of Self-Assembled Dioctadecyl Chalcogenides on Graphite at the Liquid-Solid Interface2005

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Fukumura, Daizo I-i, Hiroshi Uji-i, Satoru Nishio, Hitoshi Sakai, Akihiko Ohuchi
    • 雑誌名

      ChemPhysChem 6

      ページ: 2383-2388

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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