「多体量子効果」による分子・金属ナノ構造の光学特性制御に向けた理論体系の構築

构建利用“多体量子效应”控制分子和金属纳米结构光学性质的理论体系

基本信息

批准号：
26886013
负责人：
三輪邦之
金额：
$ 1.75万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-08-29 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-26886013/
关键词：
走査トンネル顕微鏡発光固体表面分子発光プラズモン

项目摘要

本年度は、分子吸着表面からの走査トンネル顕微鏡（STM)発光に関する研究を行った。STMの探針／真空／基板の界面近傍に局在する界面プラズモンの特性を調べるため、マクスウェル方程式からプラズモンモードを決定し、各モードのエネルギーが探針の曲率の増加および探針‐基板間距離の減少に伴って低エネルギー側にシフトすることを示した。またプラズモンの励起に伴って生じる高強度の電場は、探針直下から基板平行方向の数ナノメートルにわたり分布しうることを明らかにした。これをもとに、STMの探針を分子から基板平行方向に数ナノメートル程度離した場合にも、分子のエネルギー吸収により界面プラズモンの発光スペクトルが変化しうることを明らかにした。さらに、プラズモンの第２量子化を行い、有効模型を構築した。また、分子励起子とプラズモンの結合の結果生じる２つの結合モードの干渉が、系の発光特性に与える影響を調べた。その結果、２つの結合モードの間のエネルギー領域では、干渉によりプラズモンの発光強度が強く抑制され、分子励起子の発光強度が増強されることがわかった。これらの成果をまとめた論文を1報投稿するとともに、American Physical Society (APS) March Meeting 2015など4件の国際学会と3件の国内学会にて成果発表を行った。また国際学会The 7th International Symposium on Surface ScienceにてBest Poster Awardを受賞した。

今年，我们对分子吸附表面的闪光隧道显微镜（STM）发射发射进行了研究。为了检查位于STM界面附近的界面等离子体的特性，确定了Maxwell方程，并且每种模式的能量增加了每种模式的曲率，增加了探索的曲率，并增加探索。还可以揭示出，通过等离子体激发产生的高强度电场可以从探索针正下方分布到平行方向上的许多纳米。基于这一点，已经揭示了分子能吸收可能会改变界面等离子体的光发射光谱，即使STM探索针与平行方向平行的底物分离。此外，对等离子的第二个量化是为了构建有效的模型。此外，研究了两种结合模式的干扰，从而检查了分子激发儿童和等离子体在系统的光发射特征上的结合。结果，在两种键合模式之间的能量区域中，发现干扰增强了等离子体的光发射强度，并且增强了分子兴奋的分子兴奋。除了发布一份总结这些结果的论文外，结果还在四次国际会议和三个国内会议上提出，包括2015年3月的美国物理社会（APS）会议。他还在第七届国际表面科学研讨会上的第七届国际研讨会上获得了最佳海报奖。