金属-分子-金属接合における量子論的振る舞いに基づく光学および電気特性の研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22750001
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 池田 勝佳 北海道大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (50321899)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: プラズモン / コンダクタンス / 自己組織化単分子膜 / ラマン / 界面

研究概要

金属-分子-金属接合の光学・電気特性の解明に向けて、金属ナノギャップの示すプラズモン共鳴と金属間に挟まれた分子の導電性の関係を理解することを目標に、金属表面を原子レベルで制御した単結晶基板表面に高配向な分子膜を作成することで物理化学的に精密な界面構造作成と金属ギャップ間隔制御に成功した。その結果、ギャップ間隔が1 nm程度の非常に近接した状態では電子がギャップを通り抜けるトンネル効果が光学特性に影響することを確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Optical antenna for photo-functional molecular system (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ikeda, K. Uosaki
  • 雑誌名: Chem. Euro. J. 巻: 18 ページ: 1564-1570
  • DOI: DOI:10.1002/chem.201102013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectroscopy and photo electrochemistry of organic monolayers within sphere-plane gold nano-gaps (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ikeda
  • 雑誌名: Electrochemistry 巻: 79 ページ: 768-772
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal face dependent chemical effects in surface enhanced Raman scattering at atomically defined gold facets (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ikeda, S. Suzuki, K. Uosaki
  • 雑誌名: Nano Lett 巻: 11 ページ: 1716-1722
  • DOI: DOI:10.1021/nl200251a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface-enhanced Raman scattering at well-defined single crystalline faces of platinum-group metals induced by gap-mode plasmon excitation (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ikeda, J. Sato, K. Uosaki
  • 雑誌名: J. Photochem. Photobiol. A : Chem 巻: 221 ページ: 175-180
  • DOI: DOI:10.1016/j.jphotochem.2011.02.022
  • 査読あり
• [雑誌論文] 界面構造を規制したプラズモニック光化学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 池田勝佳
  • 雑誌名: 月刊化学工業 巻: 62(5) ページ: 1-6
• [雑誌論文] 原子・分子レベルで制御された金属-有機分子界面におけるプラズモニック光化学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 池田勝佳
  • 雑誌名: Molecular Science 巻: 5 ページ: A0040
  • 査読あり
• [雑誌論文] 構造規制界面におけるプラズモニック光化学 (2010)
  • 著者名/発表者名: 池田勝佳
  • 雑誌名: 化学と工業 巻: 63(6) ページ: 488
  • 査読あり
• [雑誌論文] 金属単結晶表面での増強ラマン分光 (2010)
  • 著者名/発表者名: 池田勝佳, 魚崎浩平
  • 雑誌名: 光化学 巻: 41(1) ページ: 10-14
• [学会発表] 電位制御下における単結晶金属-吸着分子界面のギャップモード増強ラマン観察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 池田勝佳
  • 学会等名: 電気化学会第79回大会
  • 発表場所: アクトシティ浜松(浜松市)
  • 年月日: 2012-03-29
• [学会発表] VIII B族金属を用いたナノ構造基板作成とそのプラズモン共鳴特性の評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 内山紗里
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学(横浜市)
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] 金単結晶電極上における自己組織化単分子膜のin-situギャップモード増強ラマン観察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 木村文
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学(横浜市)
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] 白金族の金属を用いたナノ構造基板作成とそのプラズモン共鳴特性の評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 内山紗里
  • 学会等名: 化学系学協会北海道支部2012年冬季研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)
  • 年月日: 2012-01-31
• [学会発表] 異種原子層修飾単結晶金属電極表面でのギャップモードSERS分光 (2011)
  • 著者名/発表者名: 池田勝佳
  • 学会等名: 第31回表面科学学術講演会
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京都)
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] Plasmonic Nanoantenna-Induced SERS Spectra at Atomically Defined Catalytic Pt-Group Metal Surfaces (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ikeda
  • 学会等名: 220th ECS Meeting
  • 発表場所: Boston Convention Center(USA)
  • 年月日: 2011-10-12
• [学会発表] 表面増強ラマン散乱における金属-分子界面の問題 (2011)
  • 著者名/発表者名: 池田勝佳
  • 学会等名: 2011年度分光学会北海道支部会シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)
  • 年月日: 2011-10-06
• [学会発表] 構造規制電極界面での酸素還元反応機構の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田邉昌大
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(札幌市)
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] 原子・分子レベルで制御された金属-有機分子界面におけるプラズモニック光化学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 池田勝佳
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(札幌市)
  • 年月日: 2011-09-20
• [学会発表] Sphere-plane coupled gap-mode enhanced Raman spectroscopy at well-defined catalytic metal surfaces (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ikeda
  • 学会等名: 62nd Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
  • 発表場所: 朱鷺メッセ(新潟市)
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] 構造規制された電極触媒表面におけるギャップモード増強ラマン観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 池田勝佳
  • 学会等名: 2011年電気化学秋季大会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ(新潟市)
  • 年月日: 2011-09-10
• [学会発表] プラズモニックな金属ナノギャップ構造における光誘起電子移動およびエネルギー移動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 池田勝佳
  • 学会等名: 2011年光化学討論会
  • 発表場所: 宮崎観光ホテル(宮崎市)
  • 年月日: 2011-09-06
• [学会発表] Crystal face dependent SERS spectra at atomically defined metal facets (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ikeda
  • 学会等名: ACS 242nd National Meeting
  • 発表場所: Colorado Convention Center(USA)
  • 年月日: 2011-08-30
• [学会発表] 構造規制電極におけるプラズモニクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 池田勝佳
  • 学会等名: 第27回ライラックセミナー・第17回若手研究者交流会
  • 発表場所: おたる自然の村(小樽市)
  • 年月日: 2011-06-18
• [学会発表] 電極触媒および光機能性分子修飾電極におけるプラズモン共鳴の利用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 池田勝佳
  • 学会等名: 統合物質創製化学推進事業第二回若手研究会
  • 発表場所: 休暇村支笏湖(苫小牧市)
  • 年月日: 2011-05-28
• [学会発表] Plasmonic enhancement of photo-energy conversion in organic monolayer system (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ikeda
  • 学会等名: 219th ECS Meeting
  • 発表場所: Montreal Convention Center(Canada)
  • 年月日: 2011-05-02
• [学会発表] 白金族原子層で被覆した単結晶金電極表面のギャップモード増強ラマン観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 池田勝佳
  • 学会等名: 電気化学会第78回大会
  • 発表場所: 横浜国立大(横浜市)
  • 年月日: 2011-03-29
• [学会発表] ギャップモードプラズモン共鳴を利用した光誘起電子移動の高効率化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 池田勝佳
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大(横浜市)
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] Gap-mode plasmon enhanced Raman scattering spectroscopy for in-situ observation of atomically smooth single crystalline metal electrode surfaces (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Ikeda
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: シェラトンワイキキ(アメリカ)
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] 構造規制表面におけるギャップモードプラズモン励起と高感度分光および高効率光電変換への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 池田勝佳
  • 学会等名: 日本分光学会高感度表面・界面部会第3回シンポジウム
  • 発表場所: 産総研つくばセンター(つくば市)
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] ギャップモードプラズモン励起による金および白金単結晶電極表面でのラマン分光 (2010)
  • 著者名/発表者名: 池田勝佳
  • 学会等名: 第30回表面科学学術講演会
  • 発表場所: 大阪大(吹田市)
  • 年月日: 2010-11-05
• [学会発表] Gap-mode plasmon enhanced Raman scattering at atomically smooth surfaces of gold and platinum single crystals (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Ikeda
  • 学会等名: Symposium on Advanced Spectroscopy : The Spectroscopical Society of Japan
  • 発表場所: 北海道大(札幌市)
  • 年月日: 2010-10-08
• [学会発表] 光機能性有機超薄膜におけるプラズモニック光ナノアンテナの利用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 池田勝佳
  • 学会等名: 第4回分子科学討論会
  • 発表場所: 大阪大(豊中市)
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] プラズモニック光ナノアンテナを利用した単分子修飾電極における高効率光電変換 (2010)
  • 著者名/発表者名: 池田勝佳
  • 学会等名: 2010年光化学討論会
  • 発表場所: 千葉大(西千葉)
  • 年月日: 2010-09-08
• [学会発表] Gap-mode plasmon enhanced photo-energy conversion at well-defined metal-molecular interfaces (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Ikeda
  • 学会等名: International Conference on Electrified Interfaces(ICEI2010)
  • 発表場所: Geneva(USA)
  • 年月日: 2010-06-25
• [学会発表] プラズモン増強光電場の分子科学研究への展開 (2010)
  • 著者名/発表者名: 池田勝佳
  • 学会等名: 構造規制界面におけるプラズモニック光化学の展開,分子研研究会
  • 発表場所: 分子科学研究所(岡崎市)
  • 年月日: 2010-06-18
• [学会発表] 構造規制界面におけるラマン散乱および光電変換のプラズモン増強,「光-分子強結合反応場の創成」領域および「半導体における動的相関電子系の光科学」 (2010)
  • 著者名/発表者名: 池田勝佳
  • 学会等名: 領域合同シンポジウム
  • 発表場所: 日本科学未来館(東京都)
  • 年月日: 2010-05-27
• [学会発表] Plasmon-assisted photoenergy conversion in organic monolayer system (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Ikeda
  • 学会等名: 217th Electro chemical Society Meeting
  • 発表場所: バンクーバー(カナダ)
  • 年月日: 2010-04-27
• [備考]
  • URL: http://pcl.sci.hokudai.ac.jp/groups/kikeda/