赤外共鳴の和周波発生と近接場光学による分子イメージング及び分子選択加工法の研究

利用红外共振和频发生和近场光学进行分子成像和分子选择性处理的研究

基本信息

批准号：
06J08606
负责人：
田口敦清
金额：
$ 2.18万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research (2007-2008)Osaka University (2006)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

金属ナノ構造の形状やサイズを高い精度で制御することは,プラズモン共鳴の精密な制御につながり,非線形光学効果の増強に応用できる.ポリオール合成法を用いた銀ナノ微粒子の作製において,反応溶液中に流量を制御した酸素を供給することでナノ微粒子の結晶構造を簡便に制御し作り分ける手法を確立した.ポリオール合成法は,熱したエチレングリコールの還元作用によって硝酸銀を還元し,銀結晶を析出成長させる化学合成法である.本研究では,反応溶液に加えた臭化ナトリウムの示す酸化的エッチングの進行速度を,反応溶液中における酸素の濃度で直接制御し,結晶構造によって酸化的エッチングによる耐性が異なることを利用して,所望の結晶構造以外の結晶核を全てエッチング消滅させる.このようなアプローチで銀ナノ結晶の作製を試みた例は他に無く,また,不明な点が多く残されている酸化的エッチング機構の解明にも繋がるものであり,本研究成果はChem Phys Lett誌に掲載された.また,種々の形状の銀ナノ結晶を簡便に作製可能な本手法は,実用的な面から見ても,将来のプラズモニックデバイスの作製のための基本要素技術として有望であり,特許出願した.作製した銀ナノ結晶は,自己組織化などの手法を用いてプローブ先端に集積し,非線形近接場プローブとして用いる.

控制具有高精度的金属纳米结构的形状和大小会导致对等离子体共振的精确控制，并可用于增强非线性光学效应。在使用多元合成的银纳米颗粒生产中，已经建立了一种方法来轻松控制和创建纳米颗粒的晶体结构，通过向反应溶液中提供控制的氧气。多元合成方法是一种化学合成方法，其中通过减少加热乙二醇的作用以及沉淀和生长的银晶体来减少硝酸银。在这项研究中，添加到反应溶液中的溴化钠表达的氧化蚀刻速率由反应溶液中的氧浓度直接控制，并且因晶体结构而氧化蚀刻所引起的电阻取决于晶体结构，除了所需的晶体结构以外的所有晶体核都被二一个消除了。没有其他尝试使用这种方法来制造银纳米晶体的例子，这也有助于阐明氧化蚀刻机制，而氧化蚀刻机制尚不清楚。该研究结果已通过Chem解释。这种方法可以轻松生产各种形状的银纳米晶体，它有望成为将来制造等离子设备的基本技术，并已获得专利。银纳米晶体使用自组装等方法在探针的尖端集成，并用作非线性近场探针。