表面プラズモンによるラマン光の増強を利用する高分子鎖の単一分子分光・イメージング

2009 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20550109
• 研究機関: 福井大学
• 研究代表者: 前田 寧 福井大学, 工学研究科, 教授 (60242484)
• キーワード: ラマン分光法 / 近接場光学 / ナノテクノロジー / 表面増強 / 表面プラズモン / 走査型トンネル顕微鏡

研究概要

銀を探針として用いる走査型トンネル顕微鏡(STM)よる分子像の観察と、レーザー光の照射によりこの探針の表面に励起される表面プラズモンを励起光として用いる単一分子のラマンスペクトルの測定について検討を行った。Nanosurf社のSTMとArレーザー(513.5,488nm)、固体グルーンレーザー(532nm)、冷却CCD検出器を組み合わせて装置開発を行っている。また、ラマン散乱の表面増強効果のあるAg探針を機械的あるいは電気化学的研磨により先鋭化し探針を作成する方法について検討した。STM観察においては電解研磨したAg探針によりHighly Orientated Pyrolytic Graphite(HOPG)の原子像の観察には成功した。しかし、Ag等の基板表面に吸着させた分子の像の観察には成功していない。ラマンスペクトルの測定においては、Ag探針の表面に直接ローダミンを吸着させる方法では表面増強効果により良好なラマンスペクトルが観察されることが確認できたが、Ag基板の表面に吸着させたローダミンにAg探針を接近させる方法では、まだスペクトルの測定に成功していない。
次に、銀コロイドで表面をコートしたポリスチレンやポリメタクリル酸メチルの微粒子を用いる表面増強ラマンスペクトルの測定について検討した。レーザートラップ法で粒子を捕捉しつつ、表面に吸着したローダミンの表面増強ラマンスペクトルを測定することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Design of Temperature-Responsive α,α-Disubstituted Vinyl Polymers with Enhanced Hysteresis (2010)
  • 著者名/発表者名: Mori, T.; Beppu, S.; Berber, M.; Mori, H.; Makimura, T.; Tsukamoto, A.; Minagawa, K.; Hirano, T.; Tanaka, M.; Niidome, T.; Katayama, Y.; Hirano, T.; Maeda, Y.
  • 雑誌名: Langmuir 26(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lower Critical Solution Temperature Behavior of Poly(N-(2-ethoxyethyl)acrylamide) as Compared with Poly(N-isopropylacrylamide) (2009)
  • 著者名/発表者名: Maeda, Y.; Sakamoto, J.; Wang, S.; Mizuno, Y.
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.B 113 ページ: 12456-12461
  • 査読あり
• [学会発表] 赤外・ラマン分光法による温度応答性高分子の水和の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 前田寧
  • 学会等名: 第24回中国四国地区高分子若手研究会
  • 発表場所: あわぎんホール
  • 年月日: 2009-11-12
• [学会発表] ポリ (N-アルコキシ (メタ) アクリルアミド) 水溶液の相転移の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 前田寧, 高久真治, 日高崇志
  • 学会等名: 第58回高分子討論会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] ポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコールブロック共重合体の相転移とシクロデキストリンの効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中尾亜矢子, 前田寧
  • 学会等名: 第58回高分子討論会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-16
• [図書] コアシェル微粒子の設計・合成技術・応用の展開「コアシェル型温度応答性ミクロゲルの二段階体積相転移と蛍光エネルギー移動」 (2010)
  • 著者名/発表者名: 前田寧
  • 出版者: シーエムシー出版(印刷中)
• [備考]
  • URL: http://acbio2.acbio.fukui-u.ac.jp/koubun/maeda/indexJP.html