貴金属ナノ構造体創成へ向けたポリオールプロセス:合理的合成、特性、応用

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金属ナノ構造体は、光電場と強くカップリングすることにより光の群速度を制御できる優れた特性を有しており、光化学反応を駆動するために重要な役割を果たす「光」を分子系と結合させる「反応場」を提供することができる。本年度はまず、プラズモン金属ナノ粒子ダイマーにおける一般的なプラズモンカップリング現象を理解するため、エッジ長150nmの高品質正八面体Auナノ粒子ダイマーのプラズモンカップリングモードの粒子間距離依存性について詳細に検討した。その結果、ダイマー軸に対するTM偏光の入射方向により、二種類の双極子モードを誘起することができ、in-phase(antibonding、"bright" plasmon)およびanti-phase(bonding、"dark" plasmon)モードは粒子間距離の短縮に伴い、それぞれ短波長、長波長シフトすることを直接観察することに世界で初めて成功した。次に、系をダイマーから直線状ポリマーへと拡張するため、高い対称性を有するエッジ長100nm以上の単結晶立方体Auナノ粒子の合成について検討した。4nm程度のAuナノ粒子を、陽イオン性界面活性剤(臭化セチルトリメチルアンモニウム)存在下でゆるやかに成長させることで、エッジ長が40～150nmの単結晶立方体Auナノ粒子を合成することに成功した。