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2010 年度 実績報告書

プラズモン増強電場による希土類ナノ結晶の光磁気効果の影響に関する研究

公募研究

研究領域光―分子強結合反応場の創成
研究課題/領域番号 21020023
研究機関北海道大学

研究代表者

長谷川 靖哉  北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (80324797)

キーワードナノ結晶 / プラズモン / 希土類 / 光物性 / 磁気物性
研究概要

これまで、ファラデー効果に理想的な物質として希土類ナノ結晶EuX(ユーロピウムカルコゲナイド:X=O,S,Se)の合成およびファラデー効果に関する研究を世界に先駆けて行ってきた。希土類ナノ結晶EuXのファラデー効果(光磁気効果)における表面プラズモンの電場増強効果を検討し、大きなファラデー効果増大および学術的機構解明を目的として、AuとEuSが結合した複合系ナノ粒子の合成を行った。
複合型ナノ粒子の合成は、平均粒子サイズ15nmの立方体型EuS結晶と平均粒子サイズ10nmの球状型Au粒子をトルエン中に入れ、ヘキサンジチオールを添加して撹拌することで得た。得られた複合ナノ粒子は透過型電子顕微鏡にて状態観察を行った。
さらに、吸収スペクトル測定により、複合型ナノ粒子におけるAuのプラズモン吸収バンドが長波長側へのおおきくシフトしていることが明らかとなった。これは、金ナノ粒子近傍に存在するEuSナノ粒子の影響と考えられる。
得られたEuS-Au複合ナノ粒子をポリマー(ポリメタクリル酸メチル)が溶解した有機溶媒中に分散し、キャスト法にて「EuS-Au複合ナノ粒子含有ポリマー薄膜」を作製した。得られたポリマー薄膜に1.5Tの磁場を印可し、偏光の回転角度変化(ファラデー効果)に関する測定を行った。この測定の結果、プラズモン吸収バンド領域の波長において、おおきく偏光回転角が変化することが分かった。本研究により、プラズモン電場増強下におけるファラデー効果増大に初めて成功した。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Size-controlled Aggregation of Cube-shaped EuS Nanocrystals with Magneto-optic Properties in Solution Phase2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Hasegawa, et al
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: (In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Remarkable Luminescence Properties of Lanthanide Complexes with Asymmetric Dodecahedron Structures2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Hasegawa, et al
    • 雑誌名

      Chem.Eur.J.

      巻: 17 ページ: 521-528

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent Advances in Instrumentation for Absolute Emission Quantum Yield Measurements2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Hasegawa, et al
    • 雑誌名

      Coord.Chem.Rev.

      巻: 254 ページ: 2449-2458

    • 査読あり
  • [学会発表] Luminescent Eu(III) complexes with asymmetric nine-coordination structures2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Hasegawa
    • 学会等名
      International Conference on Frontier Photoscience and Functional Materials (ICFPFM)
    • 発表場所
      Korea University (Sejoung), Seoul, Korea(招待講演)
    • 年月日
      20100603-20100605
  • [図書] 光ナノ科学への招待2010

    • 著者名/発表者名
      長谷川靖哉, 他
    • 総ページ数
      119
    • 出版者
      化学同人
  • [産業財産権] Eu(II)化合物及び金属を含有する複合ナノ結晶及び複合薄膜2011

    • 発明者名
      長谷川靖哉, 他
    • 権利者名
      北海道大学
    • 産業財産権番号
      特願2011-047595
    • 出願年月日
      2011-03-04

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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