2009 Fiscal Year Annual Research Report
フェムト秒分光による界面電子移動反応におけるプラズモン増強効果の機構解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Strong Photons-Molecules Coupling Fields for Chemical Reactions |
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| Project/Area Number |
21020041
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
古部 昭広 National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 計測フロンティア研究部門, 主任研究員 (30357933)
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| Keywords | 超高速分光 / 界面 / プラズモン / 過渡吸収 / フェムト秒レーザー / 電子移動 / 光電変換 / ダイナミクス |
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| Research Abstract |
金属ナノ構造に光が照射された時に生成する局在プラズモンは、金属の近接場に大きな電場を作り出し、効率的な反応、新たな反応を引き起こすことが期待されており、多くの基礎的、応用的研究が進んでいる。我々のグループもその重要性に以前から注目し、プラズモン誘起の界面電子移動反応の超高速ダイナミクスに関する研究を、特に反応素過程のメカニズム解明を目的として進めている。手法としては可視励起・赤外プローブのフェムト秒過渡吸収分光を用いており、金ナノ粒子やナノ構造から酸化チタンへの電子移動過程に着目して実験を行っている。これまでに測定した、フェムト秒領域における電子注入効率のスペクトルの解析を進めた。試料は10nmの金粒子を数10nmの酸化チタンナノ粒子膜に分散した系である。金ナノ粒子におけるプラズモン励起状態が、バンド間(dバンドからspバンド)あるいはバンド内(spバンド内)の一電子励起の状態、すなわち電子-正孔対の生成に至り、その後電子がバリアを超えるという描像が見えてきた。さらに、プラズモンの一つの特徴である電場増強効果も反応に関与していること、つまり、金-酸化チタンの界面で近接場光が集中することによって、効率的なプラズモンから電子正孔対への変化、それにつづく近距離での電子移動が起こるということも見えてきた。これらの情報は素過程ダイナミクスの理解および新たな反応系のデザインに貢献すると考えている。これら成果は後述の学会および論文において積極的に発信した。
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Research Products
(7 results)
