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2013 年度 研究成果報告書

クエンチングを生じないナノ構造による著しい発光増強機能の創出

研究課題

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研究課題/領域番号 23310064
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ナノ構造科学
研究機関神戸大学

研究代表者

林 真至  神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 名誉教授 (50107348)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワードナノ構造 / 微粒子 / 蛍光増強 / 有機分子 / 近接場 / 光散乱
研究概要

本研究では、金属ではなく誘電体微粒子を用いることで、クエンチング無しの蛍光増強を実現した。Mie散乱の理論からは、高い屈折率を持つGaPやSiの微粒子が電場増強効果を示すことが予想された。実際にGaP微粒子を作製し、色素分子からの蛍光スペクトルを観測したところ、最大で140倍に上る蛍光増強が達成された。微粒子表面から10 nm以下の距離で、増強度が最大となることが観測され、クエンチングが生じていないことも証明された。また、誘電体多層膜系による電場増強効果も理論的に検討したところ、クエンチング無しでの蛍光増強に非常に有望であることが結論された。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (6件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Upconversion Luminescence of Er and Yb Co-Doped NaYF4 Nanoparticles with Metal Shells2013

    • 著者名/発表者名
      Minoru Fujii, Taishi Nakano, Kenji Imakita, and Shinji Hayashi
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 117 ページ: 1113

    • DOI

      10.1021/jp309510s

  • [雑誌論文] Plasmonics : visit the past to know the future (Topical Review)2012

    • 著者名/発表者名
      Shinji Hayashi
    • 雑誌名

      Journal of Physics D : Applied Physics

      巻: 45 ページ: 433001

    • DOI

      10.1088/0022-3727/45/43/433001

  • [雑誌論文] Plasmonic effects on strong exciton-photon coupling in metal-insulator-metal microcavities2012

    • 著者名/発表者名
      Shinji Hayashi
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 86 ページ: 045408

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.86.045408

  • [雑誌論文] Photoluminescence from single silicon quantum dots excited via surface plasmon polaritons2011

    • 著者名/発表者名
      Koji Matsuhisa, Minoru Fujii, Kenji Imakita, and Shinji Hayashi
    • 雑誌名

      Journal of Luminescence

      巻: 132 ページ: 1157

    • DOI

      10.1016/j.jlumin.2011.12.006

  • [雑誌論文] Anisotropic propagation of surface plasmon polaritons induced by para-sexiphenyl nanowire films2011

    • 著者名/発表者名
      Yohei Takeichi, Yasuo Kimoto, Minoru Fujii, and Shinji Hayashi
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 84 ページ: 085417

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.84.085417

  • [雑誌論文] Immobilization of polyynes adsorbed on Ag nanoparticle aggregates into poly(vinyl alcohol) films2011

    • 著者名/発表者名
      Shu Okada, Minoru Fujii, and Shinji Hayashi
    • 雑誌名

      Carbon

      巻: 49 ページ: 4704

    • DOI

      10.1016/j.carbon.2011.06.074

  • [学会発表] Enhanced spectroscopy based on Nonmetallic Nanostructures2013

    • 著者名/発表者名
      Shinji Hayashi
    • 学会等名
      ICNP/AOM 2013
    • 発表場所
      Hong Kong, China
    • 年月日
      2013-05-09
  • [学会発表] Enhanced spectroscopy based on near-field enhancement in nonmetallic nanostructures2012

    • 著者名/発表者名
      Shinji Hayashi
    • 学会等名
      1st Int. Conf. Enhanced Spectroscopy
    • 発表場所
      Porquerolles, France
    • 年月日
      2012-10-03
  • [学会発表] Fluorescence enhancement of dye molecules by using barium sulfate particles2012

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Yamada, Minoru Fujii and Shinji Hayashi
    • 学会等名
      ISSPIC XVI
    • 発表場所
      Leuven, Belgium
    • 年月日
      2012-07-08
  • [学会発表] Fluorescence enhancement caused by GaP particles : excitation spectra2012

    • 著者名/発表者名
      Shinji Hayashi
    • 学会等名
      ISSPIC XVI
    • 発表場所
      Leuven, Belgium
    • 年月日
      2012-07-07
  • [学会発表] Plasmonic Effects on the Optical Properties of Metal-Insulator-Metal Structures2012

    • 著者名/発表者名
      Shinji Hayashi
    • 学会等名
      2012 Taiwan-Japan Nanophotonics and Plasmonic Metamaterials Workshop
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2012-01-11
    • 招待講演
  • [学会発表] Excitation of Antisymmetric SPP Modes in MIM Structures by Dye Fluorescence2012

    • 著者名/発表者名
      Shu Okada, Dai Nozaki, Minoru Fujii and Shinji Hayashi
    • 学会等名
      2012 Taiwan-Japan Nanophotonics and Plasmonic Metamaterials Workshop
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2012-01-11
  • [学会発表] Near-Field Enhancement Caused by Nonmetallic Nanostructures2011

    • 著者名/発表者名
      Shinji Hayashi
    • 学会等名
      Nanophotonics in Asia 2011
    • 発表場所
      Kashikojima, Japan
    • 年月日
      2011-09-20
  • [学会発表] Fluorescence Enhancement Caused by Si and GaP Particles2011

    • 著者名/発表者名
      Yuki Doi, Chiaki Yoshikawa, Minoru Fujii and Shinji Hayashi
    • 学会等名
      The 5th Int. Conf. on Surface Plasmon Photonics
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      2011-05-16
  • [図書] Handbook of Enhanced Spectroscopies, Enhanced Spectroscopies based on Nonmetallic Particles2014

    • 著者名/発表者名
      Shinji Hayashi
    • 出版者
      Pan Stanford Publishing(In press)
  • [図書] プラズモンナノ材料開発の最前線と応用、I編、1章、5節、GaP微粒子の近接場増強機能2013

    • 著者名/発表者名
      林真至
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      シーエムシー出版

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公開日: 2015-06-25  

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