Demonstration of strong coupling system composed of single silver nanoparticle dimer and dye molecule

单个银纳米粒子二聚体与染料分子组成的强耦合系统演示

• 批准号: 23560049
• 负责人: ITOH Tamitake
• 金额: $ 3.49万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23560049/
• 关键词: 強結合系; 蛍光消光増強因子; 表面増強ラマン散乱; 表面増強蛍光; 電磁場増強因子; プラズモン共鳴; 表面増強ラマン散乱(SERS); 弱結合; 強結合; 表面増強蛍光（SEF）; プラズモンポラリトン; 超高速脱励起

There is a method to enhance sensitivity of molecular spectroscopy using plasmon resonance by locating molecules at the junction of a metal nanoparticle (NP) dimer.In this study, we focus on electromagnetic strong coupling model as a standard for the enhancement. We examined the model using experimentally obtained dimer shapes, plasmon resonance, and enhanced molecular optical responses. In the case of surface enhanced Raman, the theory well reproduces the experiments, but in the case of surface enhanced fluorescence, the theory is not suitable for the reproduction. We elucidate electromagnetic enhancement of radiative decay rates exceeding the vibrational relaxation rates within an electronic excited state,resulting that molecular electronic dynamics in strong plasmonic fields can be largely deviated from that in free space.

在等离子体共振（plasmon resonance，SPR）技术中，通过将分子定位在金属纳米颗粒（NP）二聚体的结合处，可以提高分子光谱的灵敏度，本文以电磁强耦合模型为标准，研究了等离子体共振对分子光谱灵敏度的影响。我们使用实验获得的二聚体形状，等离子体共振，和增强的分子光学响应的模型进行了研究。在表面增强拉曼光谱的情况下，该理论很好地再现了实验，但在表面增强荧光光谱的情况下，该理论不适用于再现。 我们阐明电磁增强的辐射衰减率超过电子激发态内的振动弛豫率，从而在强等离子体场中的分子电子动力学可以在很大程度上偏离自由空间。

项目成果

Plasmonic staining of DNA: a dark-field microscopic technique for monitoring of DNA metallization with photo-induced Ag nanoparticles in the presence of weak catalysts

DNA 等离激元染色：一种暗场显微技术，用于在弱催化剂存在下用光诱导银纳米粒子监测 DNA 金属化

• 发表时间: 2013
• 作者: 山本 裕子;平野 研;石堂 智美;村瀬 至生;伊藤 民武
• 通讯作者: 伊藤 民武

Frontiers of surface-enhanced Raman scattering

表面增强拉曼散射的前沿

• 发表时间: 2014
• 作者: 山本裕子;伊藤民武;鈴木利明;尾崎幸洋;Takashi Yoshino;上原拓也;吉野隆・岸本直子・石田直人・松岡 篤・栗原敏之・木元克典;渡邊雅介,上原拓也;伊藤 民武
• 通讯作者: 伊藤 民武

Direct Conversion of Silver Complexes to Nanoscale Hexagonal Columns on Copper Alloy for Plasmonic Applications

银配合物直接转化为铜合金上的纳米级六角柱，用于等离子体应用

• 发表时间: 2013
• 期刊: Phys. Chem. Phys. Chem.
• 作者: Y. S Yamamoto;K. Hasegawa;Y. Hasegawa;N. Takahashi;Y. Kitahama;S. Fukuoka;N. Murase;Y. Baba;Y. Ozaki;T. Itoh
• 通讯作者: T. Itoh

Blinking SERS from single Ag nanoaggregate with adsorbed dye at different concentration excited at various wavelengths

单个银纳米聚集体在不同波长下激发的不同浓度吸附染料的闪烁 SERS

• 发表时间: 2012
• 作者: 北濱康孝;榎垣 愛;伊藤 民武;尾崎幸洋
• 通讯作者: 尾崎幸洋

表面増強ラマン散乱とともに生じる表面増強蛍光の奇妙な特徴

与表面增强拉曼散射一起出现的表面增强荧光的奇怪特征

• 发表时间: 2012
• 作者: 林 伸一郎;縄田 耕二;川瀬晃道;南出泰亜;Terumi Touhei;宮島信也;伊藤 民武
• 通讯作者: 伊藤 民武