2B09

SERS 活性なプラズモニック結晶基板における白金電極反応のその場計測（北大院地球環境 1、技術研究組合 FC-Cubic２）八木 一三 1,2、猪熊 喜芳２

In situ SERS Spectroscopy at Platinum Electrodes with PlasmonicCrystalline Structure(Hokkaido Univ.1, FC-Cubic TRA2) Ichizo Yagi1,2, Kiyoshi Inokuma2【 緒 言 】 	 É÷A[ƉƃƎtƑĎĠĞĖĒēĕû ćĜĘĒĜēĕĔû čĒěĒĜû ĎēĒğğĕĞęĜėĄû ĎćčĎƒŚ¥ĮŅõÉ÷Ō2®³Œ+bíŚļŗÒŏōĦıŔĿ Āþ WŌ ĎćčĎ Ō¨ÌŊŎņâŗĸŇĳņĴŗû ĐƓđû ħÛWĦèŒéŉňŌ ĎćčĎ dŉèRŌŵŷ¸FŌP9É÷žƉūƇƎƑĊĎČƒŚ¥ĺŀţƈűžƇƐŴŊŔŗA[ĳùÙªŉàQŚŀĺŀĳĦ+bĳàÇĺŅĮŗĿŌ?Ƒin situƒņŌÉ÷Ə¦÷ŌÎŊōţƈűžŌmĳ7ôŇŉŖĦÃĽŇî¦ĳĭŗħxĦÉ÷žƉūƇƎƂƉƊųƎƑĎČČƒŚ¥ĺŀ?0Ħ+bàÇgņŌÑŊsòōŉĮĳĦĿŌA[ōţƈűžƇƐŴŇÚļŗŇÅĺĵĮħžƉūƇŶűŤ»|ōĦŵŷßŊ=ńĵ ĊĎČ Ň4ßŊ=ńĵÉ÷žƉūƇƎH9ŌxŚ»0ĺŅ}ŉŗA[Ŋ¥ņĴŗ.ÁdĳĭŗŇŇőŊĦin situ ÑŊıĶŗsòőOŉĮŇÀİ
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łŅ¼½ĺŅĴŀħ¯µŌŊōV×ŌÝŻFig. 1 （左）逆ピラミッドピット
および（右）SSV プラズモニック
結晶基板の断面図と内部に形成されるプラズモン定在波の描像ƉƄűŴŻűųśƌŝ;ŌžƉūƇŶűŤ»|ƑĉĚĒĞęğĕĥƒŚſƐŪŊCņËĺŀ=ņō=Ś¥ĺŀ¯µŚàŐŅĮŀĳĦĸŌßÉ÷ŌèRŚõÐEŇĺŅ~ő¥ŉ Čğ ŊļŗŇĦžƉūƇƎŌÊĳÅĺĵĦĎćčĎ ÃŌÎĳņĴŉĲłŀħČğ ĿŌőŌĲŕŌ/Ś_ŗŀŐĦiĨō ČĔ ŉňŌ Ĕ èRÉ÷ŊıĮŅ%FSĲŕŌ ĎćčĎ ĳÎĐĀđĹŘŅĮŗ£ŴƑĎĎďƒ;ŌžƉūƇŶűŤ»|Ś Čğ ƆűŢŊŔŖ ČğýĎĎď =ŬťƆƎųƁŝ

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Au-SSV(PS)=ŊıĶŗ SERS /Ň1¶Ō[XĳĦƊƅäŊPt 10 (FSŚ\hĺŀ Pt/Au-SSV(PS)=ņō_ŕŘŅĮŗŌŊLĺĦPt Â'Ś 10 nmƑ32 (FSƒŎņ'ĵļŗŇĦcŊÊĺŅĺŎįĸŇĳřĲŗħĸŘōĦPS £Ňnĺŀ Au ƁŝŴÉ÷ŚrĺŅ\hĹŘŀžƉūƇƎ WGMs ĳƊƅäŊóĹŘŅőĦ
10 nm Ō Pt ÂņůƎžĹŘŅĺŎĮĦA[ŊōJĺŉĮĸŇ
Śf5ĺŅĮŗħŀŁĺĦ6Ō=ņō SLRR ŊŔŗ Pt 10 (FSŌ´SŚÇłŅĮŗŀŐĦPt Â'Ō:dōÍņĴĦĸĸ
ņÎĹŘŀƉƃƎŪƀŤųƋōĦPt É÷Ŋ2®ĺŀFĲŕŌ/ŇÏĺŅÄĮħÖņōĦIñŊõ"G¤@ņIyĺŀFig. 2 Au-SSV(PS)のリム部に膜厚の異なる Pt 層を形成した基板に pATP 分子の SAM を形成した試料におけるラマンスペクトル。
鋳型 PS 球の直径は 900 nm、ラマン計測は 785 nm を励起に用いた。

H»ŊŃĮŅ>3ļŗħ¯µōĦNEDOĩ8úF\wõI¥"oàlÈ/=«lÈì¨/ ƖƕƔwŌßƘ+bƘØ²ÏĪŌsqŚ,ĶŅIyĺŀħī*Àv¡Ĭû
[1] M. Fleischmann, P.J. Hendra and A.J. McQuillan, Chem. Phys. Lett., 2 6 , 163 (1974)[2] T.A. Kelf, Y. Sugawara et al., Phys. Rev. B, 7 4 , 245415 (2006)û
[3] M.E. Abedelsalam et al., , J. Am. Chem. Soc., 1 2 9 , 7399 (2007)[4] N. Ohta and I. Yagi, J. Phys. Chem. C, 1 1 2 , 17603 (2008)[5] I. Yagi, N. Ohta and K. Inokuma, ECS Trans., 3 5 (25), 183 (2011)[6] I. Yagi, K. Inokuma and N. Ohta, ECS Trans., in press (2013)[7] R.M. Cole, Y. Sugawara et al., Phys. Rev. Lett., 9 7 , 137401 (2006)[8] M. Fayette et al., Langmuir, 2 7 , 5650 (2011)