蛍光ナノダイヤモンドによる多階層物性顕微鏡の開発

• Project/Area Number: 23K17887
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 30:Applied physics and engineering and related fields
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 芦田 昌明 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 教授 (60240818)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 秀和 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (80294130)
• Project Period (FY): 2023-06-30 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2024: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2023: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
• Keywords: 電子顕微鏡 / 蛍光ナノダイヤモンド / カソードルミネッセンス / 電気伝導 / 走査電子顕微鏡

Outline of Research at the Start

10nmの極小サイズでも発光して量子センサとして高感度計測が可能な蛍光ナノダイヤモンド(FND)と走査電子顕微鏡を組み合わせることにより、電気伝導度や温度など複数の物性情報を高い空間分解能で効率的に測定できる多階層物性顕微鏡を開発する。具体的には、FNDをプローブとして試料表面に塗布し、そのカソードルミネッセンス(CL)を測定することで、試料との間の蛍光共鳴エネルギー移動などによるCLの変化を利用して電気伝導等の物性を可視化する。測定に時間がかかる走査プローブ顕微鏡と異なり、電子線を高速に広範囲に走査することで、マクロスケールにおける物性の画像化が簡便に行える新規技術となる。