プラズモニックナノシート:ナノ近接場界面の創出と応用探索

等离子体纳米片：纳米近场界面的创建和应用探索

基本信息

批准号：
21310067
负责人：
玉田薫
金额：
$ 12.4万
依托单位：
Kyushu University (2011)Tohoku University (2009-2010)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

本プロジェクトでは、熱分解法により合成した粒径の揃った均一な銀ナノ微粒子(直径約5nm)からなる巨大に次元結晶シートを気水界面に作成に、局在プラズモン共鳴に関わる界面物理現象の理論的および実験的検証、ならびにさまざまな応用の可能性について模索している。本年度の成果の概略は以下の通り。銀および金微粒子混合膜のプラズモン特性について、気液界面単分子膜において検討した。混合の効果でドメインサイズが小さくなる(100nm以下)ことにより、共鳴ピーク位置をブルーシフトさせることに成功した(国内および国際学会にて発表)。銀ナノシートをマーカとして、白金担持酸化チタン薄膜による基盤垂直方向での非接触触媒反応について定量的に評価することに成功した(国内学会誌に論文投稿)。銀ナノシートと金属基板との相互作用による新奇現象を発見、これに基づいて最先端・次世代研究開発支援プログラムに応募、ライフイノベーションとして採択された(現在論文投稿準備中)銀ナノシートを用いた蛍光増強測定を実施した。その結果、銀微粒子へのエネルギー移動による失活(FRET)の影響が非常に大きく、大きな増強を得るためにはナノオーダーでの色素-微粒子間の距離制御が必要であることがわかった(国内および国際学会にて発表)。これと平行して、金属薄膜により励起した伝搬型プラズモンと銀ナノシートの局在プラズモンを組み合わせた測定ができる光学システムを立ち上げた。ナノ導波路の検証実験はFRETの影響で、現在の銀微粒子(5nm径)では効果を検証できないことがわかった。銀ナノシートによるSTM発光について検討し、論文にまとめた。

在这个项目中，我们将在空气-水界面创建一个由热解合成的尺寸均匀的银纳米颗粒（直径约5纳米）组成的巨大维度晶体片，并研究与局域等离子体共振相关的界面物理现象。验证以及各种应用可能性正在探索中。今年的结果总结如下。在气液界面单层上研究了银和金颗粒混合膜的等离子体特性。通过混合效应减小磁畴尺寸（100 nm以下），我们成功地将共振峰位置蓝移（在国内和国际会议上发表）。以银纳米片为标记，我们成功地定量评估了使用铂负载的氧化钛薄膜垂直于基底的非接触催化反应（论文提交给国内学术期刊）。发现了银纳米片与金属基材相互作用产生的新现象。基于此，我们申请了尖端/下一代研究开发支持计划，并被选为生命创新（目前正在准备论文提交）使用银纳米片进行荧光增强测量。结果发现，由于能量转移到银颗粒而导致的失活（FRET）效应极大，需要在纳米级上控制染料与颗粒之间的距离才能获得大的增强效果（在日本）和在国际会议上的演讲）。与此同时，我们推出了一种光学系统，可以结合使用金属薄膜激发的传播等离子体和银纳米片的局域等离子体来进行测量。由于FRET在纳米波导验证实验中的影响，发现使用目前的银粒子（直径5nm）无法验证其效果。我们使用银纳米片研究了 STM 发射，并在论文中进行了总结。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Ag nanoparticle sheet as a marker of lateral remote photocatalytic reactions.

银纳米粒子片作为横向远程光催化反应的标记。

DOI：
10.1039/b9nr00240e
发表时间：
2010-01-08
期刊：
Nanoscale
影响因子：
6.7
作者：
Takeshi Nagahiro;K. Ishibashi;Y. Kimura;M. Niwano;Tomohiro Hayashi;Yasuhiro Ikezoe;M. Hara;T. Tatsuma;K. Tamada
通讯作者：
K. Tamada

紫色レーザー照射で誘起される長距離伝搬プラズモン場での膜厚変化および蛍光の同時測定

同时测量紫激光照射引起的长程传播等离子体场中的膜厚度变化和荧光