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J-GLOBAL ID：201702231672745463   整理番号：17A0716511

表面増強Raman分光用の大型金ナノ粒子の自己組織化

Self-Assembly of Large Gold Nanoparticles for Surface-Enhanced Raman Spectroscopy

著者 (9件)： YANG Guang (Florida State Univ., Florida, USA) ,  YANG Guang (Florida A&M Univ.-Florida State Univ. Coll. of Engineering, Florida, USA) ,  NANDA Jagjit (Oak Ridge National Lab., Tennessee, USA) ,  WANG Boya (Florida State Univ., Florida, USA) ,  WANG Boya (Florida A&M Univ.-Florida State Univ. Coll. of Engineering, Florida, USA) ,  CHEN Gang (Florida State Univ., Florida, USA) ,  CHEN Gang (Florida A&M Univ.-Florida State Univ. Coll. of Engineering, Florida, USA) ,  HALLINANJR. Daniel T. (Florida State Univ., Florida, USA) ,  HALLINANJR. Daniel T. (Florida A&M Univ.-Florida State Univ. Coll. of Engineering, Florida, USA)
資料名： ACS Applied Materials & Interfaces  (ACS Applied Materials & Interfaces)
巻： 9  号： 15  ページ： 13457-13470  発行年： 2017年04月19日 
JST資料番号： W2329A  ISSN： 1944-8244  CODEN： AAMICK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 表面増強ラマン分光(SERS)では,超低濃度分子の振動信号を拡大することが可能であり,検体の高感度検知で有用である。このSERS現象は,主として,入射レーザ光とナノ構造金属表面の局所化表面プラズモン共鳴(LSPR)との結合に起因する。この表面プラズモン共鳴は,ナノ粒子等の構造により局在化されて,局所的に増幅された電磁場(EM)が生み出される。特に,金(Au)ナノ粒子(Np)は,Raman感度が高いことにより,注目されている。これまでに,An NPを2次元アレイに組織化する方法が開発されてきたが,大型のAu NPを規則正しい2次元アレイ(膜)に自己組織化することに成功していない。本稿では,大型の金ナノ粒子を自己組織化する3段階自己組織化法を提案し,その特性を評価した。まず,13μm以上のサイズが異なるAn NPを改良型3段階自己組織化法により合成し,AuNP膜を製造したら,膜の特性を紫外線-可視光-近赤外(UV-vis-NIR)分光法,走査型電子顕微鏡(SEM)等によって評価し,更に,AU NP単層内のEM場分布を,3次元(3D)有限差分時間領域(FDTD)法によってシミュレーションした。この結果,NPサイズの増加と共に,主SPUバンドは赤方偏移し,広がることが示された。また,NP同士の結合により,SPRの近接場強度は,著しく増強した。FDTDシミュレーションからは,最大Raman増強因子(EF)が,粒子間軸の付近でNP表面に近接して分布し(3nm未満),狭いEF領域が,入射光の偏光ベクトルと直交する粒子間軸の粒子間ギャップと近接して全てのNP膜内に存在することが示された。更に,実験で評価したEFは,シミュレーション結果と良好に一致していた。提案法は,NPサイズと形状の影響を受けないので,他の材料を2次元膜に組織化することが可能である。

シソーラス用語： *表面増強Raman分光法 ,  *金 ,  *ナノ粒子 ,  *自己組織化 ,  プラズマ共鳴 ,  *二次元 ,  *配列 ,  *規則化 ,  金属薄膜 ,  スペクトロスコピー ,  近赤外分光分析 ,  走査電子顕微鏡 ,  *有限差分時間領域法 ,  *赤方偏移 ,  *粒度依存性 ,  計算機シミュレーション
準シソーラス用語： 局在表面プラズモン共鳴 ,  紫外可視分光法 ,  近赤外線分光法 ,  走査型電子顕微鏡

分類 (1件)： 赤外スペクトル及びRaman散乱,Ramanスペクトル一般  (BM08061U)

タイトルに関連する用語 (5件)： 増強 ,  Raman分光 ,  大型 ,  金ナノ粒子 ,  自己組織化