In-situ Observation of a Small Number of Molecules in Strong Photon-Molecule Coupling Field at Metal Nano-Gap

2009 Fiscal Year Self-evaluation Report

• Project Area: Strong Photons-Molecules Coupling Fields for Chemical Reactions
• Project/Area Number: 19049003
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: MURAKOSHI Kei Hokkaido University, 大学院・理学研究院, 教授 (40241301)
• Project Period (FY): 2007 – 2010
• Keywords: 局所光増強場 / 表面プラズモン / 表面増強ラマン散乱 / 単一分子検出 / 光化学反応

Research Abstract

(1) 可視から近赤外の波長領域の光励起に応答性を有する二次元金属微小配列構造を構築し、さらに光化学的・電気化学的な金属の選択的析出・溶解反応制御に基づいた微小構造制御を行う。
(2) これにより得られた金属微小構造体近傍に局在化する増強電場を利用し、分子の吸着構造・励起状態に関する情報を取得する。
(3) ターゲット分子の光散乱、発光、温度(振動励起状態)、化学的反応性を単一分子レベルで制御し、位置選択的重合、酸化還元反応、置換反応の反応速度制御など光-分子強結合反応場の構成基本単位を構築する。
(4) さらにそれら単位構造におけるイベントを二次元空間にて相互に相関を持たせることを試み多色照射光への応答性を有する場を形成する。

Research Products

• [Journal Article] Enhanced Emission from Photo-Activated Silver Clusters Coupled with Localized Surface Plasmon Resonance (2009)
  • Author(s): B.Takimoto, H.Nabika, K.Murakoshi
  • Journal Title: J.Phys.Chem.C 113(27) Pages: 11751-11755
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Observation of a Small Number of Molecules at a Metal Nanogap Arrayed on a Solid Surface Using Surface-Enhanced Raman Scattering (2007)
  • Author(s): Y.Sawai, B.Takimoto, H.Nabika, K.Ajito, K.Murakoshi
  • Journal Title: J.Am.Chem.Soc. 129 Pages: 1658-1662
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Anti-Stokes/Stokes Ratio of Surface-Enhanced Raman Scattering Spectra Observed at a Metal Nano-Gap Arrayed on a Solid Surface (2007)
  • Author(s): Y.Sawai, B.Takimoto, H.Nabika, K.Murakoshi
  • Journal Title: Can.J.Anal.Sci.Spectros. 52 Pages: 142-149
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 固液界面における少数原子・分子系の構造制御と機能化 (2010)
  • Author(s): 村越敬
  • Organizer: 日本化学会第90春季年会日本化学会第27回日学術賞受賞講演
  • Place of Presentation: 近畿大学
  • Year and Date: 2010-03-28
• [Book] Molecular Nano Dynamics(Molecular segregation at periodic metal nano-architectures on solid surface) (2009)
  • Author(s): H. Nabika, K. Murakoshi
  • Total Pages: 1200
  • Publisher: John Wiley and Sons Ltd.
• [Patent(Industrial Property Rights)] カーボンナノチューブの製造方法 (2010)
  • Inventor(s): 村越敬、保田諭、アハマドシャウキィ
  • Industrial Property Rights Holder: 北海道大学
  • Industrial Property Number: 特許・特願2010-054888
  • Filing Date: 2010-03-11