非線形ナノ振動分光技術の開発研究

非线性纳米振动光谱技术研究与发展

基本信息

  • 批准号:
    17034034
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.94万
  • 依托单位:
  • 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
  • 起止时间:
    2005 至 2006
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

分子性ナノ結晶(アデニン:20x20x5nm^3)の近接場ラマンスペクトルにおいて特定のラマンバンドの強度、振動数が時間的に変動する、通常のラマン散乱あるいは表面増強ラマン散乱とは異なる非線形な現象を見出した。具体的には、無電解メッキ法によりチップ先端に銀コートした原子間力顕微鏡用カンチレバーをコンタクトモードで操作し、チップ先端をナノ結晶の一点に留めおき、10分間、スペクトルが変化する様子を連続的に観察した(観察波数領域:500〜1500cm^<-1>)。その結果、アデニン分子に帰属された多くのラマンバンドでそれらピーク強度が時間的に大きく変化していることを観察した。時系列的には、はじめ数個のピーク(728、1330cm^<-1>等)しか観察されなかったが(0〜50秒)、突然多くのピークが出現し(50〜80秒、250〜550秒)、そのほとんどが再び消失する(80〜250秒、550〜600秒)ことが繰り返して観察された。また、観察されたラマンバンドの多くで、ピーク振動数が最大で10cm^<-1>の幅で変動し、中にはピークが分裂する現象も観察することができた。これら現象は銀ナノチップ直下のアデニン分子の銀に対する吸着状態が熱ゆらぎなどの要因により時間変動しているためと考えられる。そこで、密度汎関数法を用いて入射電場に対する振動モードの解析を行い、実験結果と比較したところ、銀チップに化学的に吸着する分子の配向状態が近接場ラマンスペクトルに影響を与えることが示唆された。本手法を用いることで、ナノスケールで分子の識別を行えるだけではなく、分子の吸着状態をも高感度に観察できることが示された。また、金属チップ先端の金属原子と分子間の化学的吸着状態のダイナミクスを観察する手法を新たに考案し、観察システムの構築も行った。
The molecular crystal (<$:20x20x5nm^3) has a near contact field, and the intensity, vibration number and time of the specific crystal are changed. The normal crystal scattering phenomenon is also observed. Specifically, the non-electrolytic method is used to observe the crystal at the tip of the silver atom. The atomic force microscope is used to observe the crystal at the tip of the silver atom. The observation wave number range is 500 ~ 1500cm^<-1>. The result is that the number of molecules in the molecule varies greatly from time to time. The time series is divided into several groups (728, 1330cm^, <-1>etc.), which are observed (0 ~ 50 seconds), sudden multiple groups (50 ~ 80 seconds, 250 ~ 550 seconds), and disappearance (80 ~ 250 seconds, 550 ~ 600 seconds). The maximum amplitude of vibration is 10 cm. The maximum amplitude of vibration is 10 cm<-1>. This phenomenon is caused by the absorption of silver molecules directly under the surface, and the change of time. The density function method is used to analyze the vibration caused by the incident electric field, and the results are compared with those of the molecular alignment caused by the chemical adsorption caused by the incident electric field. This method is used to detect molecular recognition with high sensitivity. A new method for investigating the chemical adsorption state between metal atoms and molecules is proposed.

项目成果

期刊论文数量(15)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Advances in Nano-Optics and Nano-Photonics : Tip Enhancement ( Satoshi Kawata and Vladimir M. Shalaev (Eds.))
纳米光学和纳米光子学的进展:尖端增强(Satoshi Kawata 和 Vladimir M. Shalaev(编辑))
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yasushi Inouye;Prabhat Verma;Taro Ichimura;Satoshi Kawata(分担執筆)
  • 通讯作者:
    Satoshi Kawata(分担執筆)
Nanoanalysis of crystalline properties of GaN thin film using tip-enhanced Raman spectroscopy
  • DOI:
    10.1063/1.2458343
  • 发表时间:
    2007-02-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Matsui, Ryota;Verma, Prabhat;Kawata, Satoshi
  • 通讯作者:
    Kawata, Satoshi
非線形光学による生体分子イメージング
使用非线性光学的生物分子成像
  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    藤田克昌;井上康志
  • 通讯作者:
    井上康志
Nanoscale uniaxial pressure effect of a carbon nanotube bundle on tip-enhanced near-field Raman spectra.
  • DOI:
    10.1021/nl060108y
  • 发表时间:
    2006-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
    10.8
  • 作者:
    T. Yano;Y. Inouye;S. Kawata
  • 通讯作者:
    T. Yano;Y. Inouye;S. Kawata
Automatic pulse duration control of picosecond laser using two photon absorption detector
使用双光子吸收探测器自动控制皮秒激光器的脉冲持续时间
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M.Hashimoto;T.Asada;T.Araki;Y.Inouye;S.Kawata
  • 通讯作者:
    S.Kawata
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
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  • 通讯作者:
    井上 康志
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  • DOI:
  • 发表时间:
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  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
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  • 通讯作者:
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  • DOI:
    10.1111/aor.13890
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.4
  • 作者:
    吉田 智也;澤 淳史;石飛 秀和;井上 康志;Hanazaki Kazuhiro
  • 通讯作者:
    Hanazaki Kazuhiro
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    増井 恭子;長野 貴裕;谷 知己;名和 靖矩;藤田 克昌;石飛 秀和;藤田 聡史;細川 千絵;井上 康志
  • 通讯作者:
    井上 康志
重水素置換グルタミン酸濃度に依存した神経自発活動解析
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    箕島 渉;増井 恭子;細川 千絵;谷 知己;石飛 秀和;井上 康志
  • 通讯作者:
    井上 康志

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伝搬型Fano共鳴型SPRによる表面増強分光計測法
使用传播法诺共振 SPR 的表面增强光谱
  • 批准号:
    24K08281
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 2.94万
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    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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  • 财政年份:
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    Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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近场振动光谱的发展及其在光学纳米加工技术中的应用
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    12131208
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 2.94万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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