通过金纳米结构的精确建模实现表面等离子体激元的局域化和高效分子激发-猫眼课题宝

通过金纳米结构的精确建模实现表面等离子体激元的局域化和高效分子激发

批准号：

17029048

负责人：

山田淳

金额：

$3.46万

依托单位：

Kyushu University

依托单位国家：

日本

项目类别：

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

财政年份：

2005

资助国家：

日本

项目状态：

已结题

起止时间：

2005 至 2006

来源：

https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17029048/

关键词：

金ナノ粒子プラズモン光電変換 DNA 表面増強ラマン散乱金ナノロッド光電変換素子光電流表面プラズモン

项目摘要

项目成果

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二次元表面プラズモンを三次元ナノ空間に局在化させることにより、光の回折限界を打ち破る革新的な光制御・応用が可能となる。金は、可視〜近赤外域の光電場との相互作用により顕著な表面プラズモン共鳴をおこし、可視〜近赤外域の光が制御できる。そこで本研究では、平成16〜17年度に引き続き、ボトムアップアプローチにより様々な金ナノ構造体を構築し、ナノ構造表面の分子を高効率で励起し、表面増強ラマン信号への影響や電子移動反応で駆動する光電流発生反応の高効率化など、分子励起に基く新規光反応場の構築と反応系開拓についての研究を展開した。(1)表面増強ラマン散乱(SERS)計測形状の異なる金ナノ粒子の集積体を塩析法で作製し、アニーリングによる微細構造変化を表面吸着色素のSERSスペクトル変化で検討した。その結果、過塩素酸ナトリウムと水酸化ナトリウムを用いた場合で融合状態が異なり、前者を用いた場合の方がミクロ構造変化が起こりやすいことがわかった。(2)生体分子の励起金ナノ粒子とDNAの会合体を作製し、光照射によるDNAの放出実験について検討した。その結果、近赤外レーザー光を用いると、DNAの放出が認められた。また、金ナノ粒子の形態変化がタンパク質の構造変化にも影響を及ぼすことを明らかにした。(3)光電流増強の改善金ナノ粒子の二次元配列構造に色素を固定し、光電流挙動を検討した。ナノ構造体のプラズモンスペクトルや蛍光スペクトルの比較検討により、プラズモン電場による分子励起効率が向上することが確かめられた。さらに、電解法によるナノ珊瑚構造の電極やシリカ粒子を利用した金ナノ構造体からなる電極も合成した。これらに色素を固定し、光電流測定を行い、二次元構造体よりも大きなプラズモン電場の効果を見出した。

期刊论文(13)

专著(0)

科研奖励(0)

会议论文

プラズモンナの材料の設計と応用技術

等离子体材料设计及应用技术

DOI： --

发表时间： 2006

期刊：

影响因子： --

作者：

[山田淳, 秋山毅]

通讯作者：秋山毅

A Photoelectonic Switching Device Using a Mixed Self-Assembled Monolayer

一种使用混合自组装单层的光电开关器件

DOI： --

发表时间： 2005

期刊：

Journal of Physical Chemistry B Vol.109

影响因子： --

作者：

[Satoshi Nitahara, Tsuyoshi Akiyama, Shinobu Inoue, Sunao Yanada]

通讯作者： Sunao Yanada

Structural Characterization and Photocurrent Properties of cis-di(thiocyanato)-bis(4,4'-dicarboxy-2,2'-bipyridine) Ruthenium (II) Monolayers on the Gold Surfaces

金表面顺式二(氰硫基)-双(4,4-二羧基-2,2-联吡啶)钌(II)单分子层的结构表征和光电流性能

DOI： --

发表时间： 2005

期刊：

Japanese Journal of Applied Physics Vol.44,No.4B

影响因子： --

作者：

[Nao Terasaki, Satoshi Nitahara, Tsuyoshi Akiyama, Sunao Yamada]

通讯作者： Sunao Yamada

Fabrication of Novel Photosystem I-gold Nanoparticle Hybrids and Their Photocurrent Enhancement

新型光系统I-金纳米粒子杂化物的制备及其光电流增强

DOI： --

发表时间： 2006

期刊：

Thin Solid Films 499

影响因子： --

作者：

[M.Obata, N.Araki, M.Nakai, M.Gottschaldt, Y.Mikata, Y.Mikata, M.Nakai, T.Storr, T.Storr, T.Storr, S.Hirohara, Y.Mikata, 谷原正夫, Kei Inumaru, Kei Inumaru, Masako Kato, Masako Kato, Masako Kato, Masako Kato, Masako Kato, M.Suzuki et al., H.Takahashi et al., S.Yamada et al., N.Terasaki et al.]

通讯作者： N.Terasaki et al.

Solid-State Solar Cells Consisting of Polythiophene-Porphyrin Composite Films

聚噻吩-卟啉复合薄膜固态太阳能电池

DOI： --

发表时间： 2005

期刊：

Japanese Journal of Applied Physics Vol.44,No.4B

影响因子： --

作者：

[Tsuyoshi Akiyama, Miho Matsushita, Keitaro Kakutani, Sunao Yamada, Kensaku Takeuchi, Tohru Shiga, Tomoyoshi Motohiro, Hideki Nakayama, Keiichi Kohama]

通讯作者： Keiichi Kohama