2006 Fiscal Year Annual Research Report
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18205004
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| Research Institution | Institute for Molecular Science |
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Principal Investigator |
岡本 裕巳 分子科学研究所, 分子構造研究系, 教授 (20185482)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井村 考平 分子科学研究所, 分子構造研究系, 助手 (80342632)
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| Keywords | ナノ材料 / 走査プローブ顕微鏡 / 近接場 / 超高速分光 / コヒーレンス / プラズモン / 金属ナノ微粒子 |
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| Research Abstract |
開口プローブを用いた超高速近接場測定では,超短パルスがファイバーによる分散の効果を深刻に受け,パルス幅が大きく広がる。この効果を避けるため,本予算で購入したプログラマブル空間位相変調素子(PPM)を用いた分散補償光学系を開発し,20fsを切る時間分解能の実現を目指した。分散補償光学系のハードウェアと最適化アルゴリズムの計算ソフトウェアの開発は終了したが,それらのインターフェース部分の構築に手間取っている段階である。これが完成すれば,近接場における超高速測定への適用が可能となると考えている。
一方研究室に既存の近接場分光イメージング装置を用いて,様々な材質・形状の微粒子,及びそれらを配列したナノ構造体試料の作成と測定を進めている。試料の状態確認のために低真空仕様の走査型電子顕微鏡を購入し,同一試料の同一部位の電子顕微鏡像と近接場光学像を比較検討できる手法を確立した。球状金微粒子を二次元的に最密充填構造で敷き詰めた試料について増強電場のイメージングを行い,充填構造の欠陥部位で電場の増強とラマン活性が顕著になるなど,これまでに全く知られていなかった特性が明らかとなりつつある。
電子ビームリソグラフィーで作成したディスク状の金のナノ構造体では,極めて特異なプラズモンモードを示すことが近接場偏光測定で見いだされた。その起源を探る目的で電磁気学シミュレーションソフトウェアを購入して解析を行い,実験結果をほぼ再現する計算結果が得られつつある。
1μm以上の長い銀ナノロッドについては,その長さ以上にわたってコヒーレンスが十分保たれていることを示す光学イメージが得られた。また銀微粒子が金と同様に近接場二光子励起で発光することを示し,金微粒子と銀微粒子では発光メカニズムが異なることを示す実験結果が得られた。
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