高分子ナノ集積体による高密度局在プラズモン場の構築

使用聚合物纳米组件构建高密度局域等离子体场

• 批准号: 20043008
• 负责人: 三ツ石 方也
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Tohoku 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20043008/
• 关键词: ナノ材料; 超薄膜

非線形光学色素ディスパースレッド1(DRI)を有するp(DDA/DR1)ナノシートを作製し、優れたLangmuir-Blodgett(LB)膜形成能を有するポリ(N-ドデシルアクリルアミド)(pDDA)ナノシートとの交互積層により非対称中心構造を有する非線形光学高分子ナノシートを構築した。さらに局在表面プラズモン共鳴という現象を有する金ナノ粒子とのハイブリッド化により、高分子ハイブリッドナノ集積体を構築した。このハイブリッドナノシートの光第二高調波発生(SHG)をメーカーフリンジ法により検討したところ、SH光強度が、p(DDA/DR1)ナノシートに比べて約8倍増加した。環境制御型走査型電子顕微鏡により金ナノ粒子の吸着状態を観察したところ、ナノメートルスケールで近接した2個の金ナノ粒子の存在がSH光増強に寄与することがわかった。この増強は2個の金ナノ粒子間で生じる局在表面プラズモン(LSP)カップリングにより、基本波の1064nmが電場増強され、近傍に存在するDR1からのSH光強度が増強されたものと考えられる。さらに高分子ハイブリッドナノ集積体を積層化することによりさらなるSH光の増強が観測され、層構造と増強効果の関連性ができたことから、層間でのLSPカップリングが効果的にはたらいていることがわかった。さらに金ナノ粒子間の距離を、高分子ナノシートによりナノメートルスケールで制御することで、LSPカップリングがもたらす電場増強の距離依存性を検討した。

Non-linear optical pigment (DRI) has a structure of p(DDA/DR1), which is excellent for Langmuir-Blodgett(LB) film formation. In addition, the phenomenon of resonance on the surface of metal particles and polymer aggregates is also observed. The light intensity of the second high wavelength generator (SHG) is increased by about 8 times compared with that of the first high wavelength generator (DDA/DR1). The environmental control type electron microscope detects the adsorption state of the metal particles, and detects the presence of two metal particles in close proximity to each other. This increase in intensity occurs between the two metal particles, and increases in the electric field intensity of the fundamental wave at 1064nm, and increases in the light intensity of the near field at 1064nm. The relationship between the polymer layer structure and the enhancement effect is discussed. The distance between metal particles and polymer particles is discussed in this paper.

项目成果

Molecular orientation of nonlinear optical polymer nanosheets on silica nanoparticle monolayer studied by optical waveguide spectroscopy

• DOI: 10.1016/j.tsf.2009.07.008
• 发表时间: 2009-11
• 期刊: Thin Solid Films
• 影响因子: 2.1
• 作者: Miki Ishifuji;Takeshi Suzuki;M. Mitsuishi;T. Miyashita

高分子ナノ集積体による高密度局在プラズモン場の構築

使用聚合物纳米组件构建高密度局域等离子体场

• 发表时间: 2009
• 作者: S. Hayashi;Y. Matsubara;S. Eu;H. Hayashi;T. Umeyama;Y. Matano;and H. Imahori;三ツ石方也
• 通讯作者: 三ツ石方也

高分子ナノ集積体を利用した局在プラズモン場による光第二高調波増強

使用聚合物纳米组件通过局域等离子体场增强光学二次谐波

• 发表时间: 2008
• 作者: S. Hayashi;Y. Matsubara;S. Eu;H. Hayashi;T. Umeyama;Y. Matano;and H. Imahori;三ツ石方也;Tatsuya Nakajima;H. Imahori;Yosuke Abe;池田勝佳;石藤美紀
• 通讯作者: 石藤美紀

金ナノ粒子の粒径変化がもたらす高分子ハイブリッドナノ集積体の非線形光学特性

改变金纳米粒子粒径带来的聚合物杂化纳米组件的非线性光学特性

• 发表时间: 2008
• 作者: Lin;H.K.;Wang;G.;Chen;Z.;Teruya-Feldstein;J.;Liu;Y.;Chan;C.H.;Yang;W.L.;Erdjument-Bromage;H.;Nakayama;K.I.;Nimer;S.;Tempst;P.;Pandolfi;P.P.;石藤美紀
• 通讯作者: 石藤美紀

Fabrication of Structurally Well-Ordered Hybrid Polymer Nanoassemblies for Plasmon-Enhanced Second Harmonic Generation

用于等离子体激元增强二次谐波产生的结构有序杂化聚合物纳米组件的制造

• 发表时间: 2009
• 作者: 平手博;齋藤由貴;澤井寛;中矢一平;湯川宏;森永正彦;中井浩巳;MiKi Ishifuji
• 通讯作者: MiKi Ishifuji