非弾性トンネル分光顕微鏡によるプラズモン波動関数の可視化

• 研究課題/領域番号: 22655007
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 井村 考平 早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (80342632)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 2,050千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 150千円); 2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2010年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
• キーワード: プラズモン / 走査トンネル電子顕微鏡 / 近接場光学顕微鏡 / 波動関数 / 非弾性トンネル分光法 / 貴金属ナノ構造 / プラズモンモード / 金ナノ構造 / 顕微鏡

研究概要

近接場光学顕微鏡を基礎とするトンネル分光顕微鏡を開発し,これを用いて電子励起したプラズモンの波動関数の可視化に挑戦した。開発したトンネル分光顕微鏡において,表面形態像,光学像,トンネル電流像のすべてのイメージ測定において,数十nmの空間分解能を実現した。金ナノ薄膜を用いた計測から,表面形態とは異なる特徴的な空間構造が可視化されることが明らかとなった。複数のナノ構造体においてプラズモン波動関数の空間構造を光学測定により可視化した。

研究成果

• [雑誌論文] Nanoscale Two-Photon Induced Polymerization of Diacetylene LB Film by Near-Field Photoirradiation (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Sakamoto, K. Mori, K. Imura, H. Okamoto
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 115 ページ: 6190-6194
• [雑誌論文] Spatial distribution of enhanced optical fields in monolayered assemblies of metal nanoparticles : Effects of interparticle coupling (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Okamoto, K. Imura, T. Shimada, M. Kitajima
  • 雑誌名: J. Phorochem. Photobio. A 巻: 221 ページ: 154-159
• [雑誌論文] Anomalous Light Transmission from Plasmonic Capped Nano-Apertures (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Imura, K. Ueno, H. Misawa, H. Okamoto
  • 雑誌名: Nano Lett 巻: 11 ページ: 960-965
• [雑誌論文] Spatial distribution of enhanced optical fields in monolayered assemblies of metal nanoparticles : Effects of interparticle coupling (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Okamoto, Kohei Imura, Toru Shimada, and Masahiro Kitajima
  • 雑誌名: J. Photochem. Photobiology A : Chemistry 巻: 221 号: 2-3 ページ: 154-159
  • DOI: 10.1016/j.jphotochem.2011.01.017
  • 査読あり
• [学会発表] 近接場光学顕微鏡による銀ナノキューブの分光観察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 齊藤太郎, 井村考平
  • 学会等名: 日本化学会春季年会
  • 発表場所: 慶応大学日吉キャンパス
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] 動的近接場分光法による表面増強ラマン散乱機構の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 今枝佳祐, 井村考平
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2012-03-18
• [学会発表] 動的近接場分光法による表面増強ラマン散乱機構の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 今枝佳祐, 井村考平
  • 学会等名: 第59回応用物理学会春季年会
  • 発表場所: 早稲田大学早稲田キャンパス
  • 年月日: 2012-03-18
• [学会発表] プラズモニックナノ構造における波動関数の可視化とその制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 井村考平, 岡本裕巳
  • 学会等名: 第32回レーザ学会学術講演会
  • 発表場所: TKP仙台カンファレンスセンター
  • 年月日: 2012-01-31
• [学会発表] プラズモニックナノ構造における波動関数の可視化とその制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 井村考平, 岡本裕巳
  • 学会等名: 第32回レーザ学会学術講演会
  • 発表場所: 慶応大学日吉キャンパス
  • 年月日: 2012-01-31
• [学会発表] ナノスケール構造を持つ金薄膜の近接場顕微分光 (2011)
  • 著者名/発表者名: 今枝佳祐, 井村考平
  • 学会等名: 日本分光学会年次講演会
  • 発表場所: 理化学研究所横浜研究所
  • 年月日: 2011-12-02
• [学会発表] ナノスケール構造を持つ金薄膜の近接場顕微分光 (2011)
  • 著者名/発表者名: 今枝佳祐, 井村考平
  • 学会等名: 平成23年度日本分光学会年次講演会
  • 発表場所: 理化学研究所横浜研究所
  • 年月日: 2011-12-02
• [学会発表] 金ナノ薄膜の動的近接場分光研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 今枝佳祐, 井村考平
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2011-09-21