総説

貴金属微粒子の波動関数イメージングと動的近接場分光

Plasmon Wavefunction Imaging and Dynamic Near-Field Optical Microscopy of Noble Metal Nanoparticles

井村 考平・岡本 裕巳
Kohei IMURA and Hiromi OKAMOTO

近接場光学顕微鏡下における線形及び非線形分光・超高速分光を用いた貴金属微粒子に関する我々の最近の研究成果について，金ナノロッドを中心に解説する。近接場イメージングによりプラズモンの波動関数が空間領域で可視化されることを示し，それから得られるプラズモンの分散曲線について述べる。金の二光子誘起発光を用いた波動関数のイメージング，発光過程の分光特性についても述べる。また超高速測定で得られる，位置に依存する緩和過程について述べる。

We studied the spatial characteristics of plasmon modes in single noble metal nanoparticles (gold nanorods and others) by linear and non-linear optical methods combined with near-field optical microscopy. Near-field images of the nanoparticles obtained show peculiar spatial patterns, and are attributed to spatial characteristics of plasmon modes (wavefunctions) excited. The images are strongly dependent on observed wavelength, and from the dependence we obtained dispersion relation of the plasmon. We also studied ultrafast dynamics of single gold nanorods by near-field time-resolved technique. We found that energy dissipation processes are strongly dependent on the internal position of the nanoparticle.

Keywords:Metal Nanoparticles, Plasmon Mode, Wavefunction, Scanning Near-Field Optical Microscope, Ultrafast Spectroscopy