高機能プラズモン特性を有する低コスト金属種から成るナノ構造体の構築

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24750135
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機能物質化学
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 須川 晃資 日本大学, 理工学部, 助教 (40580204)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 表面プラズモン共鳴 / 金属ナノ構造 / 蛍光増強 / アルミニウム / 銅

研究概要

本研究では，通常のプラズモニック金属種（金・銀）と比して低コストな銅種から成る規則的なナノ構造体の増強光電場特性を調査した．まず，銅の本質的な内部遷移よりも長波長域に表面プラズモン共鳴（LSPR）の発現波長を制御することで，効率良くLSPRを発現させることに成功した．また，LSPRの発現に伴う増強された光電場が，プローブ分子（ポルフィリン誘導体，インドシアニングリーン）の可視～近赤外域における蛍光シグナルを大きく増強させることを見出した．以上の結果より，低コスト金属種で構成されるプラズモニック構造体が高い光アンテナ効果を有することを確認することが出来た．

研究成果

• [雑誌論文] Metal-Enhanced Fluorescence Platforms Based on Plasmonic Ordered Copper Arrays : Wavelength Dependence of Quenching and Enhancement Effects (2013)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Sugawa, Takahiro Tamura, Hironobu Tahara, Daisuke Yamaguchi, Tsuyoshi Akiyama, Joe Otsuki, Yasuyuki Kusaka, Nobuko Fukuda, Hirobumi Ushijima
  • 雑誌名: ACS Nano 2013 巻: 7(11) ページ: 9997-10010
  • DOI: 10.1021/nn403925d
  • 査読あり
• [学会発表] 酸化表面を有さない銅ナノ構造体のプラズモン特性制御と光電場特性の検証 (2014)
  • 著者名/発表者名: 須川晃資, 田村高大, 田原弘宣, 秋山毅, 大月穣
  • 学会等名: 日本化学会第94回春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] 銅ナノ構造体を利用した可視〜近赤外領域の蛍光増強 (2014)
  • 著者名/発表者名: 須川晃資, 田村高大, 田原弘宣, 大月穣, 秋山毅
  • 学会等名: 第11回プラズモニクスシンポジウム
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2014-01-24
• [学会発表] 表面プラズモン共鳴特性が精密制御された銅ナノ構造の構築と光機能性分子の複合化と蛍光特性解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 須川晃資, 田村高大, 田原弘宣, 秋山毅, 大月穣, 日下靖之, 福田伸子, 牛島洋史
  • 学会等名: 第32回固体・表面光化学討論会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2013-12-11
• [学会発表] 規則性銅ナノ構造体の表面プラズモン共鳴励起に伴うポルフィリン分子の蛍光増強 (2013)
  • 著者名/発表者名: 須川晃資, 田村高大, 田原弘宣, 秋山毅
  • 学会等名: 2013年光化学討論会
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2013-09-11
• [備考] 日本大学理工学部物質応用化学科超分子化学研究室 須川G学会発表
  • URL: http://www.chem.cst.nihon-u.ac.jp/~sugawa/prespresenta.html
• [備考] 日本大学理工学部物質応用化学科 超分子化学研究室 須川G学術論文・総説
  • URL: http://www.chem.cst.nihon-u.ac.jp/~sugawa/paper.html