2021 年度研究成果報告書

Study on Dynamics of Plasmon-Induced Charge Carriers under the Modal Strong Coupling Conditions

研究課題

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研究課題/領域番号	20K15113
研究種目	若手研究
配分区分	基金
審査区分	小区分28020:ナノ構造物理関連
研究機関	北海道大学
研究代表者	石旭北海道大学, 創成研究機構, 准教授 (20749113)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2022-03-31
キーワード	transient spectroscopy / strong coupling / electron dynamics / plasmon / cavity
研究成果の概要	本研究では、これまでに構築した革新的なモード強結合プラズモン積層構造電極における、光エネルギー変換の量子収率の増大のメカニズムを理解するため、強結合したプラズモン誘起電子移動反応ダイナミクスを解明しました。金ナノ微粒子のプラズモンを励起すると、金ナノ微粒子から酸化チタンの伝導帯に移動した電子が赤外波長の吸収を示すことから、中赤外波長の時間分解過渡吸収測定によって界面でのプラズモン誘起電子移動ダイナミクスを解析できました。ホワイトライトフェムト秒時間分解分光測定による時間分解過渡吸収スペクトルを測定し、モード強結合状態がプラズモン誘起電子ダイナミクスに与える影響を明らかにしました。
自由記述の分野	photochemistry
研究成果の学術的意義や社会的意義	Understanding of the enhanced photochemical reactions in the modal strong coupling system by exploring the dynamics of the plasmon-induced electron transfer and the electron-electron, electron-phonon coupling will be beneficial for the future development of plasmonic solar energy conversion system.