イオン照射によるAuナノ粒子の光吸収スペクトルの変化

Changes in optical absorption spectra of Au nanoparticles by ion irradiation

川口 和弘; 高廣 克己*; 山本 春也; 箱田 照幸; 吉川 正人

Kawaguchi, Kazuhiro; Takahiro, Katsumi*; Yamamoto, Shunya; Hakoda, Teruyuki; Yoshikawa, Masahito

局在型表面プラズモン共鳴(LSPR)によりAuナノ粒子に吸収される可視光の波長や強度は、Auナノ粒子の形,大きさ,間隔,その周囲の媒体によって異なる。この周囲の媒体の違いによるLSPR吸収の変化を用いた揮発性有機物の光学的検知材料としてAuナノ粒子の応用が考えられているが、LSPR吸収の変化を大きくし高感度な検知を実現するには、周囲が有機物で隈なく覆われる孤立したAuナノ粒子の形成が必要である。本研究では、イオン照射のスパッタやミキシング効果利用し、蒸着形成したAuナノ粒子の消失・融合による孤立したAuナノ粒子の形成を目指した。350keVのNイオンを1.010cmまで照射した試料のサイズ分布を走査型電子顕微鏡により調べた結果、イオン照射前に比べサイズが均一になっていた。そこでラザフォード後方散乱によりAuの蒸着量を調べると、イオン照射前後で減少していることがわかり、イオン照射は小さなAuナノ粒子を消失させ、粒子の間隔を拡大させる効果があることがわかった。イオン照射により蒸着法で形成したAuナノ粒子を孤立させ、高感度な検知を実現する技術開発の足掛かりを得ることに成功した。

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