金属ナノ粒子と高分子ナノシートによるハイブリッドナノ集積体の構築

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本研究課題ではLanmguir-Blodgett法により作製される高分子ナノシートをテンプレートとした金属ナノ粒子の固定化、さらには金属ナノ粒子と光機能性高分子ナノシートを組みあわせたハイブリッドナノ集積体による光機能界面の構築を目指している。昨年度において高分子ナノシートを用いて、非線形光学活性な高分子ナノシート(p(DDA/DR))と金ナノ粒子を組みあわせることにより、SH光強度を増強することに成功した。高分子ナノシートは積層が可能であるため、様々なハイブリッドナノ集積体の構築が可能である。そこで、本年度では金ナノ粒子層p(DDA/DR)ナノシート層からなるハイブリッドナノ集積体を構築し、層構造と第二高調(SH)波増強の関係を明らかにすべく検討を行った。本方法により、金ナノ粒子の吸着量を最適化することができ、2個の金ナノ粒子間がある一定の距離以内に近づくことがSH光増強に有効であることが示唆された。また金ナノ粒子層を2層とし、2層間にp(DDA/DR)ナノシートを挟み込むサンドイッチ型構造を作製することで、さらなるSH光増強が可能になった。本年度の研究成果として、光第二高調波発生増強について述べているが、これまで金属ナノ粒子を含むハイブリッドナノ集積体による発光増強、光電流増強についても検討を行って来た.金属ナノ粒子をナノメートルスケールで配列制御し、光機能性分子と組み合わせることで、シグナル増強が達成できたことから、今後、ハイブリッドナノ集積体のような構造制御されたナノ構造体中での表面プラズモンを利用した新たな光機能発現が期待される.