| 研究概要 |
本研究では,金属薄膜でサンドイッチした有機薄膜における表面プラズモン励起を検討し,デバイス応用に結びつけるための基礎的な研究を行った。すなわち,有機薄膜に色素分子層を挿入することで,色素分子の発光によるSP励起が行われ,このSP励起による放射光も観測されるので,色素分子を使用して様々なナノ構造制御した有機薄膜を作製し,このSP励起とSP放射光特性について詳しく調べ検討した。
まず,全反射減衰(ATR)法のクレッチマン配置とオットー配置を併せ持つプリズム/Ag/MgF_2/Ag構造の素子を作製し検討した。その結果,このATR特性において,低角度側にAg/Air界面におけるSP励起によるディップ,高角度側にAg/MgF_2及びMgF_2/Ag両界面におけるSP励起によるディップが観測された。また,これらのディップに対応した角度に放射光のピークも観測され,観測された放射光はSP励起によることがわかった。次に,この金属サンドイッチ構造の素子に色素分子(MEH-PPV)薄膜層を挿入したプリズム/Ag/MgF_2/MEH-PPV/MgF_2/Ag構造の素子を作製し検討した。その結果,色素分子の発光により二つのAg薄膜界面でSPを励起が可能で,そのSP励起による放射光が観測され,そのSP放射光特性は色素分子の挿入位置に依存することを明らかにした。さらに,ATR法のオットー配置のプリズム/MgF_2/Ag/MEH-PPV構造の素子も作製し検討した。その結果,このATR特性においてMgF_2/Ag及びAg/MEH-PPV界面でのSP励起による二つのディップが観測された。そして,Ag薄膜の膜厚によりSP励起や放射光特性などが異なることや,オットー配置のSP放射光はクレッチマン配置のものに比べ微弱であることがわかった。さらに,色素含有微小球分散薄膜素子の特性や,白色光入射ATR法などについても検討した。
今後,クレッチマン配置とオットー配置間のSPの相互作用やナノ構造とSP励起・放射光などについてさらに詳細に調べ,デバイス応用について検討する。
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