■■造のプラズモン共鳴により熱が発生し、金ナノバー構造上に選択的に■■■が合成されたと考えられる。■■■ ■金ナノダイマー構造上のナノ発光体作製■プラズモン場の励起による水熱合成が確認できたので、一般的に強い局在場を誘起できるナノギャップを持つ金ナノダイマー構造を用いて同様に実験を行った。プラズモン励起による局所加熱により、強い場が形成されるギャップ部に選択的に■■■ナノ発光体を合成できるかどうかを確認した。実験では、水熱合成用のレーザー波長■■■■■■■に共鳴を持つ金属ナノダイマー構造として、一辺■■■■■■、高さ■■■■■、ギャップ距離■■■■■の金ナノダイマー構造を作製し、実験に用いた。■図■ff■■と■ff■■は、レーザー照射（強度■■■■■■■■■ 、照射時間■■■■）前後の金ナノダイマー構造の電子顕微鏡画像を示している。結果を見ると、ギャップ部に強い電場が誘起される構造であるにも関わらず、構造全体を覆うように■■■が合成されている様子が確認できる。この結果は、ギャップ部で誘起されたプラズモン場により金構造が加熱され、金の高い熱伝導率により瞬時に構造全体が加熱されているためだと理解できる。実際、数値計算によってギャップ部の局在場を加熱源とする金ナノダイマー構造の温度分布計算を行ったところ、構造全体に均一に温度が上昇することがわかった（図■ff■■■■ff■■）。■このレーザー照射により作製された構造が■■■かどうかを確認するため、照射時間を長くし、比較的大きな構造を合成した試料の発光スペクトル測定とエネルギー分散型■線分析を行った（図■、■）。挿入図に示すように、金ナノダイマー構造全体を完全に覆うように構造が作製されており、この塊から発光スペクトルを測定したところ、■■■■■付近にピークを示す発光スペクトルを得た。このスペクトルは■■■の発光スペクトルとよく一致しており、構造欠陥に由来する可視発光も見られないことから、結晶性の良い■■■が金ナノ構造上に合成されていることが示唆される。さらに、上記の構造が■■■由来かどうかを確認するため、図■の構造のエネルギー分散型■線分析（■■■）を行った。ダイマー軸上の線分析を行った結果（図■）、■■■像観察と同様に金ナノ構造上にのみ亜鉛が検出された。これらの結果は、金ナノ構造のプラズモン共鳴励起による熱の発生により、金ナノ構造上に選択的に■■■が形成された事を示していると考えられる。■■■■■金ナノバタフライ構造上のナノ発光体作製■上記の結果から、金ナノ構造のプラズモン共鳴により、■■■を金ナノ構造上に選択的に作製できることが明らかとなったが、さらなる選択性を求め、最終的には局在場が最大となるナノサイズのギャップ部分にのみ■■■ナノ発光体を作製するための金ナノ構造について検討を行った。■図６■(a) 設計した金ナノバタフライ構造．(b,c) 構造の局在場分布と(d,c) 温度分布の計算結果．図中の矢印は照射偏光の向きを示し、数字は各ナノバー、ひし形構造直上の温度を示している． 図７■(a) レーザー照射前と(b)照射後の金ナノバタフライ構造のSEM像．中央のナノバー構造上にZnOが選択的に合成されている様子が確認できる．(c) 構造(b)を横方向に走査したEDS測定結果．黒線が金、赤線が亜鉛の信号を示している． ギャップ部への半導体ナノ発光体を導入するための構造として、ダイマー構造のギャップ部に電子線描画で作製できる最小サイズの細さを持つ金ナノバー構造を配置した金ナノバタフライ構造を考案し、その局在場分布および熱分布についても計算を行った。この構造は、 個のひし形構造の中心にバー構造を縦方向に配置しているため（図■ff■■）、入射偏光の向きにより、バー構造の励起とギャップ部の励起を切り替えることが可能となる。横方向偏光では、バー構造とひし形構造の間のギャップに強く光が集光され（図■ff■■）、縦偏光照射によりナノバー構造が励起される（図■ff■■）。構造設計では、縦偏光照射時に中心のナノバー構造のみの温度が高くなるような設計を行った（図■ff■■、■ff■■）。強度■■■■■■■■■ の縦偏光照射により、バー構造と両端のひし形構造において約■■℃もの十分な温度差が生じることが分かり、この状態で水熱合成を行うことでバー構造上にのみ選択的に- 68 -
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