銀ナノプリズムの局在プラズモン励起波長変化による金量子ドットの発光制御

摘要

銀ナノ粒子の一種である銀ナノプリズム（AgNPrs)は，その粒径によって局在表面プラズモン共鳴（Localized Surface Plasmon Resonance, LSPR)に基づく吸光度スぺクトルが可視域から近赤外域まで大きく変化する。これは粒径により内部の電子振動の自由度が異なるためであると説明されている。また，価電子帯や粒子表面の配位子によっても特性が異なる。さらに，化学合成により容易に作製できるという利点から金属ナノ構造の形状制御のために広く使用されている材料である。一方，金量子ドット（AuQDs)は近年注目されている比較的新しい材料であり，原子数個～数十個からなるその構造によってバルク金属で見られる電子のエネルギー帯が離散化し，量子力学的性質を持つようになる。これにより発光または蛍光といった半導体的性質が現れる。また，可視光領域における量子ドットの発光では近傍に存在する金属ナノ粒子へのエネルギーの移動が起こり，その発光強度が減少する現象（quenching,消光）を示し，バイオイメージング技術，及びこれを応用したDNA検出によるガン細胞などの特定といった診断技術の開発が期待されている。そこで本研究ではAgNPrsとAuQDsとの相互作用により誘起される消光現象に着目し，異なるLSPR 励起波長を有するAgNPrsを用いてAuQDsの消光効率(QE) の濃度依存性及び発光強度の時間依存性を調べ，AuQDsの発光制御技術について検討することを目的とした。