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プラズモンと一分子エキシトンの強結合状態実証と一分子光異性化反応効率化への応用

等离激元与单分子激子之间强耦合的论证及其在提高单分子光异构化反应效率中的应用

基本信息

批准号：
21K04935
负责人：
伊藤民武
金额：
$ 2.66万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、色素を担持した単一の銀ナノ粒子二量体を使用して、表面増強蛍光(SEF)スペクトル、表面増強ラマン散乱（SERRS）スペクトル、弾性散乱スペクトルにおける超放射型プラズモン共鳴の間のスペクトル関係に着目し研究した。その結果、SEFとSERRSの包絡線がプラズモン共鳴最大値に類似するタイプIと、その包絡線が最大値から高エネルギー側にシフトするタイプIIの2種類の関係を発見した。この2種類のタイプの起源を解明するために二量体の形態的非対称性の程度を変更しつつFDTD 用いて計算を行った。その結果、弾性散乱スペクトルと SEF を SERRS の両方の実験スペクトルを再現することができた。計算結果を解析した結果、タイプ I とタイプ II はそれぞれ双極子ー双極子（DD ）結合共鳴と双極子ー四重極子（ DQ ）結合共鳴によって引き起こされることが判明しました。準放射モードである DQ 結合共鳴は励起光を受け取り、DD 結合共鳴との近接場相互作用を通じて SERRS 光と SEF 光を放射すると解釈できた。この研究では、NP またはナノワイヤ二量体、ミラー上の NP、および NP クラスターで構成されるさまざまなプラズモニック HS の EM 増強の理解に応用可能です。また、SEF による SERRS へのサブ放射共鳴の寄与度を変更し、双極子と双極子または双極子と四重極の間の結合パラメーターを使用することにより、「タイプ I」と「タイプ II」を統一的に記述できることも示しています。本研究で得られた新たな洞察は、EM増強を生成するプラズモニックシステムの弾性散乱スペクトルとSERRS、SEFスペクトルと比較することによって、サブ放射プラズモンと分子励起子の間の相互作用を評価できるということである。この知見を強結合の最終年度の研究に用いる。

This year, the relationship between the use of pigment carrier and silver particle binary, surface enhanced fluorescence (SEF), surface enhanced scattering (SERRS), and hyperradioactive resonance was studied. As a result, the relationship between the envelope of SEF and SERRS and the maximum value of resonance is similar to that between SEF and SERRS and between SEF and SERRS and SERRS. The origin of these two species is explained by the degree of asymmetry in the morphology of the two quantities, which is calculated by FDTD. The result is that the SEF is scattered, and the SEF is scattered. The calculation results show that the dipole dipole (DD) and dipole quadrupole (DQ) are connected by resonance. quasi-radiative coupling resonance excitation light reception, DD coupling resonance near field interaction, SERRS light transmission, SEF light emission This study is based on the understanding of EM enhancement in two dimensions, namely NP, NP and NP. For example, if the SEF is used, the SEF is used to describe the degree of resonance of SERRS, the dipole is used to describe the dipole, the quadrupole is used to describe the dipole, and the quadrupole is used to describe the dipole. This study provides insight into the interaction between the two molecules. This knowledge is strongly combined with the final annual study.