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.

有一种方法可以通过将分子定位在金属纳米颗粒（NP）二聚体的连接处，利用等离子体共振来增强分子光谱的灵敏度。在这项研究中，我们重点关注电磁强耦合模型作为增强的标准。我们使用实验获得的二聚体形状、等离子共振和增强的分子光学响应检查了模型。在表面增强拉曼的情况下，该理论很好地再现了实验，但在表面增强荧光的情况下，该理论不适用于再现。 我们阐明了辐射衰减率的电磁增强超过了电子激发态内的振动弛豫率，导致强等离子体场中的分子电子动力学与自由空间中的分子电子动力学有很大的偏差。

项目成果

Temperature near gold nanoparticles under photoexcitation : evaluation using a fluorescence correlation technique

光激发下金纳米颗粒附近的温度：使用荧光相关技术进行评估

• 发表时间: 2013
• 期刊: J. Phys. Chem. C
• 影响因子: 3.7
• 作者: H. Yamauchi;S. Ito;K. Yoshida;T. Itoh;Y. Tsuboi;N. Kitamura;H. Miyasaka
• 通讯作者: H. Miyasaka

表面増強ラマン散乱における電磁増強モデルの実証

表面增强拉曼散射电磁增强模型演示

• 发表时间: 2012
• 期刊: 光化学
• 作者: 三宅良宜;縄田耕二;山下将嗣;佐藤篤;南出泰亜;伊藤 民武
• 通讯作者: 伊藤 民武

プラズモン共鳴による単一ラマンモードの選択的増強の観測

等离子体共振对单一拉曼模式选择性增强的观察

• 发表时间: 2014
• 作者: 伊藤 民武;山本 裕子;田丸博晴;Biju Vasudevan Pillai;脇田 慎一
• 通讯作者: 脇田 慎一

単一ナノ粒子分光という実験方法論と表面増強機構解明への応用"Single nanoparticle spectroscopy"as a methodology of experiment and its application to clarification of surface enhancement mechanism

“单纳米颗粒光谱”作为一种实验方法及其在阐明表面增强机制中的应用

• 发表时间: 2013
• 作者: 加藤初弘;加藤初儀;秋山省吾，加藤初弘，杉山順一;H. Kuramae and T. Matsuo;伊藤民武
• 通讯作者: 伊藤民武

表面増強分光の原理検証と生体分子検出への応用

表面增强光谱原理验证及其在生物分子检测中的应用

• 发表时间: 2012
• 作者: 伊藤 民武;平野 研;山本 裕子;石堂 智美;村瀬 至生
• 通讯作者: 村瀬 至生