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プラズモン誘起正孔放出の解明と応用展開

等离子体诱导空穴发射的阐明和应用

基本信息

批准号：
20H00325
负责人：
立間徹
金额：
$ 28.7万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H00325/
关键词：
ナノ材料光物性先端機能デバイス

项目摘要

我々は、局在表面プラズモン共鳴を示す材料を半導体と組み合わせたときにプラズモン誘起電荷分離（PICS）現象が起きることを見出し、光電変換や光触媒、その他さまざまな用途開発を行った。その中で、PICSは正孔放出現象を含む場合があることが明らかとなったので、その詳細と応用について研究を行っている。熱正孔放出プロセスについては2021年度まで、銀の酸化溶出、酸化鉛(IV)の部位選択的析出、酸化鉛の酸化マンガン(IV)へのガルバニック置換などを行ってきた。2022年度には、半導体である酸化チタン上に担持したプラズモニック金属である金のナノ粒子上への鉄(II)イオンの酸化により、オキシ水酸化鉄を析出できることを見出した。また、それを適切な条件下でアニーリング処理することにより、磁性体であるヘマタイトに変換できることも見出した。金ナノ粒子にヘマタイトを析出させたナノ複合体は、プラズモン共鳴に基づく磁気円偏光二色性と磁性体に基づく磁気円偏光二色性を示し、またそれらの相互作用に基づく磁気円偏光二色性の増強効果も見られた。このように、磁気光学効果を示す材料としての応用が可能になり、熱正孔放出プロセスの応用展開の可能性が広がった。また、熱正孔放出プロセスと比較し、また応用の幅を広げるために、熱電子放出プロセスについても検討を進めてきた。球状銀ナノ粒子や立方体上金ナノ粒子の上に、クエン酸存在下での熱電子放出プロセスによって、銀を部位選択的に析出させられることを確認した。回折限界を超えた光ナノ加工の観点からは、これによって加工手段の選択肢が大幅に増え、より幅広い加工が可能になった。さらに、半導体における(熱)正孔放出プロセスや、(熱)電子放出プロセスとも比較するために、異方形状を持つ半導体ナノ粒子の合成を試み、酸化亜鉛の六角ナノプレートを合成した。

The phenomenon of induced charge separation (PICS) has been discovered in semiconductor, photovoltaic, photocatalyst and other applications. The phenomenon of PICS positive hole emission is included in the case of detailed research. Hot positive pore emission test results in 2021, silver acid dissolution, acid lead (IV) site selection precipitation, acid lead (IV) acid dissolution test results in 2021. In 2022, the iron (II) on the surface of the semiconductor and the metal particles was precipitated. Under the appropriate conditions, the magnetic material can be removed from the surface. Gold particles are separated from each other, and the resonance of the complex is enhanced by the interaction between the magnetic polarization dichroism and the magnetic polarization dichroism. The magnetic and optical properties of these materials may be used in a variety of ways, such as: For example, the thermal electron emission from a thermal hole can be compared with the thermal electron emission from a thermal hole. Hot electron emission from spherical silver particles and cubic gold particles in the presence of hydrochloric acid was confirmed. Back to the limit of light processing point, the selection of processing means, the increase in width, the processing of possible In addition, semiconductor (thermal) positive hole emission,(thermal) electron emission, etc. are compared with each other. The synthesis of semiconductor particles with different square shapes is tested. The hexagonal structure of lead is synthesized.