走査プローブ顕微鏡を用いたニアフィールド2光子時間分解蛍光分光法の開発

Research Project

Project/Area Number	12874070
Research Category	Grant-in-Aid for Exploratory Research
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Physical chemistry
Research Institution	Kwansei Gakuin University
Principal Investigator	玉井尚登関西学院大学, 理学部, 教授 (60163664)
Project Period (FY)	2000 – 2001
Project Status	Completed (Fiscal Year 2001)
Budget Amount *help	¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000) Fiscal Year 2001: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000) Fiscal Year 2000: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywords	2光子時間分解蛍光SNOM / 金めっき / 単一光子計数法 / レーザー / 導電性高分子 / 2光子蛍光 / ポリイオンコンプレックス / J-会合体 / ニアフィールド / メゾスコピック構造 / 2光子励起 / 無電解メッキ / 表面電場増強
Research Abstract	1)2光子時間分解蛍光SNOMの開発と評価昨年度開発した先鋭化光ファイバーチップの無電解ニッケルめっきを用いて,更にその表面を金めっきする事により,表面電場増強用のチップを作製する事を試みた。このチップを用いシェアフォース法により試料-チップ間の距離制御を行なった試料として導電性共役高分子MEH-PPVを用い,2光子励起による蛍光測定を試みた。フェムト秒Ti:サファイアレーザーの基本波(820nm)を励起光に用い,偏光面をp偏光として斜照射する光学系を組み立てた。試料表面で発生した2光子励起による蛍光を透過用対物レンズを用いて集光し,分光器,MCP光電子増倍管により時間分解単一光子検出を行なった。その結果,以下に示すことが明らかとなった。 a)2光子励起によると考えられる試料からの発光が観測されるが,著しい空間分解能の改善は見られなかった。b)励起光強度に著しく依存するが,レーザー光強度を上げるとチップの金表面が加熱され,その影響が観測像に現れると共に,背景光としての2光子蛍光が干渉した。c)金めっきしたSNOMファイバーは先端部が脆く,剛性を持たせる工夫が必要である。d)検出系にピンホールを用い,また高感度なアバランシェフォトダイオードを用いる等して,分解能の改善が可能である。 2)ポリイオンコンプレックス薄膜の2光子時間分解蛍光SNOWによる研究アニオン性のチアシアニン色素とカチオン性高分子PDDAとの相互作用によるJ-会合体薄膜を作製し,そのメゾスコピツク構造と励起状態ダイナミクスを2光子時間分解蛍光SNOMを用いて解析した。その結果,PDDAの濃度に依存して,J-会合体のメゾスコピツク構造がファイバー状から岩状に変化すると共に,ファイバー状の構造と蛍光像の相関を解析した。