フォトン走査トンネル顕微鏡のナノ環境プローブ・チップの開発

• Project/Area Number: 07750065
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied optics/Quantum optical engineering
• Research Institution: Kanagawa Academy of Science and Technology
• Principal Investigator: 栗原 一嘉 (財)神奈川科学技術アカデミー, 研究員 (20270704)
• Project Period (FY): 1995
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1995)
• Budget Amount: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 1995: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: 機能性光プローブ / ナノメートル光センサー / サブマイクロメートル光センサー / フォトンSTM / 近接場顕微鏡 / 光ファイバーセンサー / 光ファイバープローブ / 環境プローブ

Research Abstract

本年度は、フォトポリマーを用いて、サブマイクロメートル寸法の近接場顕微鏡用光ファイバー・プローブを製作した。シリカの光ファイバー表面にモノマー溶液を塗布し、紫外線によりポリマー化して固定化した。これにより、さまざまな機能をもつ光波長以下の光ファイバー・プローブが製作可能となった。実験は、1.光ファイバー表面の活性化、2.モノマー溶液の塗布、3.紫外線による固定化、の3段階に分けて行った。
その結果、以下の知見が得られた。
1.光ファイバー表面の活性化は必ずしも必要でないこと。これは、塗布するモノマーにもよるが、我々が使ったモノマー(HEMA)では表面の活性化の効果はあまり大きくなかった。
2.粘性の小さいモノマーが必要であること。モノマーを光ファイバーの先端に塗布する時に、モノマーを毛細管に入れて塗布した。粘性が大きいと、表面張力により毛細管の先端までモノマーが行かなく、塗布できないことがわかった。
3.空気中でも光重合が可能なこと。連鎖反応による光重合反応では、酸素がポリマー化を邪魔をするということが知られており、窒素雰囲気中で行うことが知られている。しかし、我々が固定化の量が極めて小さいことから、窒素雰囲気中でなくともある程度可能なことがわかった。