研究課題
近年、光エネルギー変換、デバイス応用、高感度分析といった分野にて物質の光励起過程の制御に関する研究が盛んに行われている。しかし、光と物質間の相互作用は、物質固有の電子状態によって規定されるため、その構造最適化による限界はすでに明らかとなっている。一方、光を金属の自由電子の集団振動である局在表面プラズモンに変換することによって、高度に局在化した異方的な光電場が金属表面に形成され、近傍の物質系に対して選択的に作用させることが可能となる。しかしこれまでこのようなプラズンを利用した光励起については、電場局在による電場強度の増大のみが議論され、金属構造と分子の相互作用による影響を加味した検討は非常に限られていた。本研究では、このような現況にあるプラズンを利用した光励起過程について、表面増強ラマン散乱(SERS)計測をプローブとして局在電場内にある物質特有の光励起プロセスを探索し、制御因子を明らかとすることを目的に検討を行った。その結果、プラズモンによる物質の光励起過程に関してその増強偏光方位や、励起エネルギーについてこれまで見出されていなかった新しい特徴を明らかとするとともに、光と物質が強く相互作用している状態で励起エネルギーが自在に制御可能となる新しい手法を確立した。これらの成果は、物理化学分野における新領域を拓くものである。
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