2022 Fiscal Year Annual Research Report
Improvement of photon upconversion utilizing characteristics of localized surface plasmon resonance
| Project/Area Number |
20H02850
|
|---|
| Research Institution | Nihon University |
|---|
Principal Investigator |
須川 晃資 日本大学, 理工学部, 教授 (40580204)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 隆二 日本大学, 工学部, 教授 (60204509)
田原 弘宣 長崎大学, 工学研究科, 助教 (80631407)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | アップコンバージョン発光 / アンチストークスシフト / 光／熱エネルギー変換 / パーセル効果 / スピン軌道相互作用 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度に成功した半導体プラズモニックナノ粒子の光熱変換を利用した，アップコンバージョン発光システムの発光増幅系では，増感・発光分子を含むマトリックスを低ガラス転移温度ポリマーを採用することによって，分子拡散の改善効果を除外することに成功し，三重項励起増感／発光分子間の上方エネルギー移動の効率をナノ粒子の光熱変換による改善が実証された．また，異方性金ナノ粒子を利用することによる，上方エネルギー移動型，および下方エネルギー移動型アップコンバージョン発光系の性能向上にも成功し，その機構がいずれも増感／発光分子間のエネルギー移動の改善に帰することを明らかにした．
基底一重項／励起三重項直接遷移を可能とする増感分子を利用するアンチストークスシフト改善型アップコンバージョン発光システムにおいては，強局在電磁場を生成する金属ナノ構造を利用することによって，強電場と急峻電場勾配効果の相乗効果による著しいアップコンバージョン発光の増幅に成功した．また，アンチストークスシフトの拡張の一環として，熱遅延蛍光を示す重金属フリーフラーレン（C70）増感型アップコンバージョン発光系においては，一重項励起C70におけるプラズモン効果（Purcell効果）が，アップコンバージョン発光の増幅の抑制に加担していることを明らかにした．
中心金属に亜鉛，白金，パラジウムを含む各種ポルフィリン分子と金属ナノ粒子複合系における一重項酸素生成特性を調査することにより，プラズモンによるポルフィリン分子の光学遷移への影響に中心金属依存性が存在することを明らかにした．
|
| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
