分子の状態がどこまで分かれば表面増強ラマンの増強機構を完全に理解できるのか?

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K19100
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物理化学、機能物性化学およびその関連分野
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 木口 学 東京工業大学, 理学院, 教授 (70313020)
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2019-03-31
• キーワード: 単分子接合 / 表面増強ラマン散乱

研究成果の概要

単分子接合の表面増強ラマン散乱(SERS)と電流―電圧特性(I-V)の同時計測に基づく界面構造の決定に関して特に顕著な成果を得た。アミノベンゼンチオール単分子接合における、ラマンシフトとI-Vから決定した電気的な金属―分子カップリング強度の相関図を用いる事により、SERSのみもしくはI-V計測のみでは分離できなかった状態の検出に成功した。モデルクラスターを用いた理論計算と組み合わせることによりそれぞれの状態が、ABT分子がbridgeサイトとhollowサイトに吸着している状態に対応することが分かった。以上のように分子の吸着構造を決定したSERS計測によりSERSの増強機構の解明を行った。

自由記述の分野

機能物性化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

表面増強ラマン散乱計測は高感度の分子検出技術として注目を集めている。しかし、その増強機構はいまだ完全には解明されておらず信頼性の高い検出方法として未だ課題がある。増強機構の解明に向け単分子スケールでの吸着状態の決定が必要不可欠であるが分子スケールで吸着状態を決定することは非常に困難であった。本研究では分子の吸着構造を規定した表面増強ラマン散乱の観測に成功した。従って、本研究成果は表面増強ラマン散乱計測を信頼性の高い分析手法として発展させるものである。