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表面プラズモンポラリトンを介した自由な低速光電子と光との間の相互作用の実証

Research Project

Project/Area Number 23656032
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Thin film/Surface and interfacial physical properties
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

永富 隆清  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教 (90314369)

Project Period (FY) 2011 – 2012
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2011: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords表面プラズモンポラリトン / 光電子 / X線光電子 / 金ナノ粒子
Research Abstract

本研究課題では,世界で初めて,自由電子である低速光電子と光の間の表面プラズモンポラリトンを介した相互作用を実験的に実証し,実用的なプラズモニックデバイスにおける表面プラズモンポラリトン励起ダイナミクスを調べるための新手法,「フェムト秒光電子スペクトロ顕微鏡」及び「フェムト秒大気圧光電子分光法」の実現の可能性を探ることを目的とした.そのために最終年度には,基板上へ作製したAuナノ粒子試料に対して,X線光電子分光装置内で可視光並びに紫外光を照射して表面プラズモンポラリトン励起を行い,表面プラズモンポラリトンを介した低速光電子と光との相互作用の存在を実証することを試みた.これを実現するために実験条件の検討を行い,Auナノ粒子試料はガラス基板上に作製することとした.これは,基板背面からレーザーを照射することで,レーザーによる表面プラズモンポラリトンの励起効率と光電子の検出効率を同時に向上させるためである.本手法は,ガラス基板への光照射によって誘起される基板の帯電を中和させるためにも有効であることを確認した.この測定条件を実現するための背面光照射試料ホルダーも開発した.可視光並びに紫外光導入系については,汎用のX線光電子分光装置での測定を実現するために,小型軽量な光学系を設計,試作した.これらホルダーと測定系を試作し,相互作用の有無を光電子スペクトルにより検出することを試みた.しかしながら現段階では,未だ存在を実証できる段階には至っていない.現在までに,今後実証するための改善策を検討し,パルスレーザーの採用が有効であると考えている.

Report

(2 results)
  • 2011 Research-status Report   Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (12 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] 半球型電子分光器を搭載したオージェ電子分光装置のジオメトリー特性に基づいた傾斜ホルダーを利用した高感度,高深さ分解能オージェ深さ方向分析2012

    • Author(s)
      荻原俊弥, 永富隆清, 金慶中, 田沼繁夫
    • Journal Title

      Journal of Surface Analysis

      Volume: 18 Pages: 174-181

    • NAID

      130005141467

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Changes in Ionization Potentials of MgO and CaO Films upon Heating in Air and Vacuum Investigated by Metastable De-excitation Spectroscopy2012

    • Author(s)
      K. Yoshino, Y. Morita, T. Nagatomi, M. Terauchi, T. Tsujita, Y. Doi, T. Nakayama, Y. Yamauchi, M. Nishitani, M. Kitagawa, Y. Yamauchi, Y. Takai
    • Journal Title

      Applied Surface Science

      Volume: 259 Pages: 135-141

    • DOI

      10.1016/j.apsusc.2012.07.005

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 半球型電子分光器を搭載したオージェ電子分光装置のジオメトリー特性に基づいた傾斜ホルダーを利用した高感度,高深さ分解能オージェ深さ方向分析2012

    • Author(s)
      荻原俊弥,永富隆清,金慶中,田沼繁夫
    • Journal Title

      Journal of Surface Analysis

      Volume: 18 Pages: 174-181

    • NAID

      130005141467

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      2011 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Investigation of Measurement Conditions of Metastable De-excitation Spectroscopy of MgO Thin Films Used for Plasma Display Panels2011

    • Author(s)
      K. Yoshino, Y. Morita, T. Nagatomi, M. Terauchi, T. Tsujita, T. Nakayama, Y. Yamauchi, M. Nishitani, M. Kitagawa, Y. Yamauchi, and Y. Takai
    • Journal Title

      Journal of Surface Analysis

      Volume: 18 Pages: 13-25

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of Carbon Contaminations on Electron-Induced Damage of SiO2 Film Surface at Different Electron Primary Energies2011

    • Author(s)
      T. Nagatomi, H. Nakamura, Y. Takai, T. Ogiwara, T. Kimura, and S. Tanuma
    • Journal Title

      Journal of Surface Analysis

      Volume: 18 Pages: 26-35

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Improvement in Discharge Delay Time by Accumulating Positive Wall Charges on Cathode MgO Protective Layer Surface in Alternating-Current Plasma Display Panels2011

    • Author(s)
      K. Yoshino, T. Nagatomi, Y. Morita, T. Oue, N. Kosugi, M. Nishitani, M. Kitagawa, and Y. Takai,
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 50 Issue: 2R Pages: 026201-026201

    • DOI

      10.1143/jjap.50.026201

    • NAID

      40018283331

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      2011 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Approach to Quantitative Evaluation of Electron-Induced Degradation of SiO2 Film Surface with Different Amounts of Carbon Contaminations2011

    • Author(s)
      T. Nagatomi, H. Nakamura, Y. Takai, and S. Tanuma
    • Journal Title

      e-Journal of Surface Science and Nanotechnology

      Volume: 9 Pages: 277-288

    • DOI

      10.1380/ejssnt.2011.277

    • NAID

      130004439284

    • ISSN
      1348-0391
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      2011 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] オージェ電子分光法分析における電子線誘起試料損傷の標準化とデータベース化 -SiO2薄膜表面の損傷過程-2012

    • Author(s)
      永富隆清, 田沼繁夫
    • Organizer
      第32回 表面科学 学術講演会
    • Place of Presentation
      東北大学さくらホール(招待講演)
    • Year and Date
      2012-11-20
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  • [Presentation] DP-WG活動と関連ソフトウェアの開発2012

    • Author(s)
      永富隆清, DP-WG
    • Organizer
      2012年度実用表面分析講演会
    • Place of Presentation
      秋田県産業技術センター
    • Year and Date
      2012-10-12
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 相対感度係数を用いたスパッタ深さプロファイルの定量解析のためのソフトウェア開発2012

    • Author(s)
      永富隆清, DP-WG
    • Organizer
      2012年度実用表面分析講演会
    • Place of Presentation
      秋田県産業技術センター
    • Year and Date
      2012-10-11
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] DP-WG活動報告2012

    • Author(s)
      石津範子, 永富隆清、DP-WG
    • Organizer
      2012年度実用表面分析講演会
    • Place of Presentation
      秋田県産業技術センター
    • Year and Date
      2012-10-11
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] AES & XPS-均質物質定量分析のための実験的に求められた相対感度係数の使用指針(ISO18118, JIS K 0167)-均質物質の正しい定量分析-2012

    • Author(s)
      永富隆清
    • Organizer
      表面分析実用化セミナー12
    • Place of Presentation
      きゅりあん(品川区立総合区民会館)
    • Year and Date
      2012-07-31
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 深さ方向分析における深さ分解能、界面幅及び界面位置に関するアンケート調査結果について2012

    • Author(s)
      永富隆清
    • Organizer
      第39回表面分析研究会
    • Place of Presentation
      古河電気工業株式会社 横浜研究所(招待講演)
    • Year and Date
      2012-06-25
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Investigation of Effects of Heating in Air on Ionization Potentials of MgO and CaO Films Using Metastable De-Excitation Spectroscopy2011

    • Author(s)
      K. Yoshino, Y. Morita, M. Terauchi, T. Tsujita, Y. Doi, Y. Yamauchi, M. Nishitani, M. Kitagawa, T. Nagatomi, Y. Takai, T. Nakayama, and Y. Yamauchi
    • Organizer
      Society For Information Display '11 (SID 2011)
    • Place of Presentation
      Los Angeles, California, U.S.A
    • Related Report
      2011 Research-status Report
  • [Presentation] Surface Defect Influence on the Ion Induced Secondary Electron Emission Yield from MgO Films2011

    • Author(s)
      Sung Heo, J.G. Chung, H.-I. Lee, J.C. Lee, H.J. Kang, T. Nagatomi and Y. Takai
    • Organizer
      8th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices '11 (ALC'11)
    • Place of Presentation
      Seoul, Republic of Korea
    • Related Report
      2011 Research-status Report
  • [Presentation] Effects of Carbon Contaminations on Electron-Induced Degradation of SiO22011

    • Author(s)
      T. Nagatomi, H. Nakamura, Y. Takai and S. Tanuma
    • Organizer
      14th European Conference on Applications of Surface and Interface Analysis (ECASIA'11)
    • Place of Presentation
      Cardiff, UK
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      2011 Research-status Report
  • [Presentation] Effects of Heating in air and Vacuum on Ion-Induced Secondary Electron Yield of MgO Film2011

    • Author(s)
      Y. Murasawa, H. Kataoka, T. Nagatomi, Y. Takai, K. Yoshino, Y. Morita, M. Nishitani and M. Kitagawa
    • Organizer
      14th European Conference on Applications of Surface and Interface Analysis (ECASIA'11)
    • Place of Presentation
      Cardiff, UK
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      2011 Research-status Report
  • [Presentation] AES & XPS-均質物質定量分析のための実験的に求められた相対感度係数の使用指針(ISO18118,JIS K 0167)-均質物質の正しい定量分析-

    • Author(s)
      永富隆清
    • Organizer
      表面分析実用化セミナー '11 - 日常的な分析業務におけるJIS並びにISO規格の利用(招待講演)
    • Place of Presentation
      大阪
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      2011 Research-status Report
  • [Presentation] 深さ方向分析における深さ分解能,界面幅及び界面位置に関するアンケート調査結果について

    • Author(s)
      永富隆清
    • Organizer
      第31回表面科学学術講演会(招待講演)
    • Place of Presentation
      東京
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  • [Book] 分析化学用語辞典2011

    • Author(s)
      日本分析化学会編
    • Total Pages
      560
    • Publisher
      オーム社
    • Related Report
      2011 Research-status Report

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Published: 2011-08-05   Modified: 2019-07-29  

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