1997 Fiscal Year Annual Research Report

レーザトラッピングプローブ技術を用いたニアフィールド光学及び原子間力顕微法

Research Project

Project/Area Number	07405005
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	河田聡大阪大学, 工学部, 教授 (30144439)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	高松哲郎京都府立医科大学, 医学部, 教授 (40154900) 中村收大阪大学, 工学部, 助教授 (90192674)
Keywords	レーザトラッピング / ニアフィールド光学 / 2光子吸収 / 光の放射圧 / 有限差分時間領域法 / 摩擦力
Research Abstract	昨年度までに開発を行ったレーザトラッピングプローブ走査摩擦力顕微システムにおいて、ニアフィールド信号検出系を追加し、ニアフィールド光学顕微鏡システムの試作を行った。本システムでは、レーザトラップによって保持されたプローブを使用しているため、次のような特長を持つ:1)pNオーダーの微小な力しか試料に及ぼさないために試料にダメ-ジを与えることがない、2)水中での観察であるために生体試料の観測に適している。本システムを用いて、以前からトラッピングに用いている誘電体球に加えて、金属微小球をトラップすることに成功した。散乱効率が高い金属のプローブを用いることによりより高いSN比の、また微小な球(40nmφ)を用いることにより高分解の、ニアフィールド光学像の測定が可能となった。また、光の放射場からプローブが受ける力の解析手法として、有限差分時間領域法(FDTD法)が有効であることを示し、エバネッセント場を含め様々な電磁場内でのプローブの受ける放射圧(=トラップ力)の計算を可能とした。この計算手法を用いることにより、球形のみならず任意の形状や材質のプローブにおけるトラップ力の計算が可能となった。その結果ニアフィールド光学顕微鏡用のトラッピングプローブとして、散乱効率が高く、なおかつ安定にトラップおよび走査ができるプローブの形状および材質の最適化が可能であると考えられる。

Research Products
(8 results)

All Other

All Publications (8 results)

[Publications] S.Maruo, O.Nakamura, and S.Kawata: "Evanescent-wave holography using surface plasmon resonance" Appl.Opt.36. 2343-2346 (1997)
[Publications] Y.Inouye and S.Kawata: "Reflection-mode near-field optical microscope with a metallic probe tip for observing fine structures in semiconductor materials" Opt.Commun.134. 31-35 (1997)
[Publications] H.Hatano, Y.Inouye, and S.Kawata: "Near-field optical microscope with a multiheight scanning-imaging mode" Opt.Lett.22. 1532-1534 (1997)
[Publications] T.Sugiura, T.Okada, Y.Inouye, O.Nakamura, and S.Kawata: "Cold-head scanning near-field optical microscope with laser-force position control" Opt.Lett.22. 1663-1665 (1997)
[Publications] S.Maruo, O.Nakamura, and S.Kawata: "Three-dimensional microfabrication with two-photon absorbed photopolymerization" Opt.Lett.22. 132-134 (1997)
[Publications] H.Furukawa and S.Kawata: "Local field enhancement with anapertureless near-microscope probe" Opt.Commun. (accepted for publication).
[Publications] 大津元一, 河田聡: "近接場ナノフォトニクスハンドブック" オプトロニクス社, 270 (1997)
[Publications] 河田聡: "超解像の光学" 学会出版センター, 230 (1998)

1997 Fiscal Year Annual Research Report

レーザトラッピングプローブ技術を用いたニアフィールド光学及び原子間力顕微法

Principal Investigator

河田 聡 大阪大学, 工学部, 教授 (30144439)

Research Products

[Publications] S.Maruo, O.Nakamura, and S.Kawata: "Evanescent-wave holography using surface plasmon resonance" Appl.Opt.36. 2343-2346 (1997)

[Publications] Y.Inouye and S.Kawata: "Reflection-mode near-field optical microscope with a metallic probe tip for observing fine structures in semiconductor materials" Opt.Commun.134. 31-35 (1997)

[Publications] H.Hatano, Y.Inouye, and S.Kawata: "Near-field optical microscope with a multiheight scanning-imaging mode" Opt.Lett.22. 1532-1534 (1997)

[Publications] T.Sugiura, T.Okada, Y.Inouye, O.Nakamura, and S.Kawata: "Cold-head scanning near-field optical microscope with laser-force position control" Opt.Lett.22. 1663-1665 (1997)

[Publications] S.Maruo, O.Nakamura, and S.Kawata: "Three-dimensional microfabrication with two-photon absorbed photopolymerization" Opt.Lett.22. 132-134 (1997)

[Publications] H.Furukawa and S.Kawata: "Local field enhancement with anapertureless near-microscope probe" Opt.Commun. (accepted for publication).

[Publications] 大津元一, 河田聡: "近接場ナノフォトニクスハンドブック" オプトロニクス社, 270 (1997)

[Publications] 河田聡: "超解像の光学" 学会出版センター, 230 (1998)

河田聡大阪大学, 工学部, 教授 (30144439)