Satoru SHOJI (庄司 暁)

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science, System Name: Grants-in-Aid for Scientific Research, Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Fund Type: -, Overall Grant Amount: - (direct: 14100000, indirect: 4230000)
本研究では，光照射下で成長する銀樹状構造について，その作製条件と形状・サイズとの関係を明らかにする．新しく得られた知見に基づき，フラクタル形状を特徴付ける「フラクタル次元」と「世代数」が制御された銀樹状構造を光照射下で成長させることのできる大面積加工技術を確立する．さらに，フラクタル次元と世代数の揃った銀樹状構造を用いて，可視からテラヘルツ波といった広帯域においてフラクタル形状に特徴的な光学応答を探究する．
初年度は，新たに青，緑，赤，近赤外CWレーザーを購入し，光を照射しながら銀樹状構造を成長させることのできる光学系を構築した．本光学系を用いて，照射光強度を変えながらナノプレートをシードとして用い，緑レーザー照射下で銀樹状構造を成長させたところ，フラクタル次元の低い構造や２本の枝が並走するように伸びた構造などが見られた．また初年度は，銀樹状構造の観察や光学的性質を評価するために必要となる基盤技術も研究した．置換めっきを利用して，銀樹状構造を金樹状構造へと変換する技術や銀樹状構造表面をシリカ薄膜で被覆する技術を開発した．これらの技術は表面増強ラマン散乱(SERS)応用に有効である．SERS計測の高感度化についても検討した．１体の銀樹状構造で532 nmと785 nmの励起波長を用いてSERSマッピングを測定して波長の違いによる増強電場の分布の違いを観測したり，アミノ酸のSERSスペクトル形状変化についても検討した．銀樹状構造のテラヘルツ域での光学応答を調べるために，銀樹状構造をPMMAに包埋する技術を開発した．銀樹状構造をPMMAに包埋することにより，個々の構造が凝集することなく，分散した状態でテラヘルツ光の透過率を測定できる．