1999 Fiscal Year Annual Research Report
高機能走査型近接場光学顕微鏡の開発と微粒子配列結晶のナノスケール分光
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11554012
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
伊藤 正 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (60004503)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
枝松 圭一 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教授 (10193997)
村松 宏 セイコーインスツルメンツ株式会社, 基盤技術部, 専門課長(研究職)
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| Keywords | 走査型近接場光学顕微鏡 / SNOM / プローブの非光化 / SNOMの低温化 / 微粒子配列結晶 / フォトニックバンド / ナノスケール分光 / SNOMの解像度 |
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| Research Abstract |
初年度は、近接場光学顕微鏡(SNOM)のプローブ制御法の改良、試料の冷却装置を試作した。また、ポリスチレン微小球配列結晶のフォトニックバンド効果とSNOM像の波長依存性の関係等を明らかにした。
1.伊藤と村松は、位置制御用に水晶震動子を検知素子として用いたプローブの動作を確認した。光てこ法で従来問題であったモニター用レーザーの散乱光が測定の障害となること、プローブ交換の度に位置あわせが必要であることなどの不便さが、水晶振動法により解消された。しかし、水晶振動子の取り付け方によって感度が左右される、ピエゾ励振用の信号が雑音として混入するなどは改良の余地がある。
2.伊藤と枝松は下山克彦(東北大応物)の協力の下に、SNOM装置を真空層内に持ち込むように設計されたクライオスタットを試作した。試料は熱伝導で約100Kまで冷やせること、AFM像が観測できることを確認した。現在光ファイバープローブをセットしてSNOM像を観察する準備を進めている。
3.伊藤は藤村徹(DC3)の協力の下に、国府田隆夫(日本女子大)らが作成したサブミクロンサイズのポリスチレン微小球配列結晶における斜入射透過スペクトルの入射角依存性と偏光依存性を調べ、配列結晶のフォトニックバンド図を描くことに成功し、SNOM透過像の入射光波長依存性との関係を明らかにした。また、プローブを照射モードと集光モードで用いた場合にSNOM像がほぼ一致すること(相反定理が成立すること)を見出し、プローブが一種の偏光子の役目を果たすことを明らかにした。ポリスチレンビーズの直径、プローブの開口径、光波長の3つのヨウ素により、透過SNOM像は大きく変化することが確かめられた。
4.来年度以降も上記の研究を継続するとともに、プローブの磁性体化を試みる。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] T.Fujimura: "Near-field optical images on the surface of ordered dielectric microparticle layer"Proceedings of the Third Symposium on Atomic-scale Surface and Interface Dynamics. 47-52 (1999)
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[Publications] T.Fujimura: "Electromagnetic near field in ordered latex film and its photonic band effect"Organic Molecules and Bioelectronics ( The Japan Society of Applied Physics). 10. 97-106 (1999)
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[Publications] T.Fujimura: "Photonic crystals and near-field spectroscopy"Optics(光学). 28. 491-495 (1999)
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[Publications] T.Fujimura: "Optical near-field properties of dissipative 2D photonic crystals"J.Lumin.. (in press). (2000)
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[Publications] R.Shimada: "Self-assembled polystyrene microparticle layers as two-dimensional photonic crystals"Mol.Cryst.&Liq.Cryst.. (in press). (2000)
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[Publications] T.Fujimura: "Similarity in images between illumination and collection mode SNOM observation of a polystyrene particle layer"Proceedings of the 2nd Asia-Pacific Workshop on Near-field Optics. (in press). (2000)
