• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2020 Fiscal Year Annual Research Report

超高速テラヘルツ磁場誘起走査トンネル分光法の開拓

Research Project

Project/Area Number 19K22119
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

早澤 紀彦  国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (90392076)

Project Period (FY) 2019-06-28 – 2021-03-31
Keywords走査プローブ顕微鏡 / テラヘルツ / ナノテクノロジー / スピントロニクス
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では、走査プローブ顕微鏡(SPM)技術とテラヘルツ(THz)技術を融合し、高空間分解能かつ高時間分解能を有する新規ナノ分光法の開発を進めた。令和元年度は、包括的に3つのシステムを総合的に開発することとした。即ち、1)SPMレーザーTHz発光分光(SPM-LTEM)、2)SPM THz時間領域分光(SPM-THz-TDS)、及びこれらを融合した3)SPM光励起THzプローブ分光(SPM-OPTP)である。1)~3)の装置を同一チャンバーシステムにより構築するよう設計を行った。本システムは、福井大学遠赤外領域開発研究センター(令和元年度より本課題に関する共同研究契約を締結)で開発した光伝導アンテナ(PCA)をTHz発光及び検出素子として用いたTHz-TDSと、qPlusセンサー方式(金探針を接着)の非接触AFMにより構成した。
令和2年度はqPlusセンサーへの金探針接着の顕微鏡下でのプロトコルを構築し、qPlusセンサーを繰り返しリサイクルし使用可能とした。また、通常のTHz-TDSでは、光チョッパーを用いた照射光の変調によりロックイン検出を行うが、本システムでは、qPlus方式金探針の試料垂直方向への励振により近接場THz信号に変調を与え、これをロックイン検出することとし、近接場でのLTEM信号およびTHz-TDS信号検出に成功した。近接場でのナノスケール空間分解能を評価するため、ヒ化インジウム(InAs)およヒ化ガリウム(GaAs)基板に金属ナノ周期構造をリソグラフィによりパターニングし、近接場THz分光イメージングを試みた。また、PCAに用いる低温成長GaAs基板のヘテロ界面を超高真空極低温環境下STM分光により行い、遠赤センターとの共同研究として、論文発表を複数件行い、発光および検出に用いるPCAの高度化を進めた。

  • Research Products

    (18 results)

All 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 5 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] フィリピン大学ディリマン校(フィリピン)

    • Country Name
      PHILIPPINES
    • Counterpart Institution
      フィリピン大学ディリマン校
  • [Journal Article] Mid-infrared imaging through up-conversion luminescence in trivalent lanthanide ion-doped self-organizing optical fiber array crystal2021

    • Author(s)
      Cadatal-Raduban Marilou、Yoshino Masao、Yokota Yuui、Yoshikawa Akira、Hayazawa Norihiko、Asano Daizo、Shinohara Keito、Shimizu Toshihiko、Sarukura Nobuhiko、Yamanoi Kohei
    • Journal Title

      Optics Letters

      Volume: 46 Pages: 941~941

    • DOI

      10.1364/OL.416717

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Angular Goos-Hanchen Shift Sensor Using a Gold Film Enhanced by Surface Plasmon Resonance2020

    • Author(s)
      Olaya Cherrie May、Hayazawa Norihiko、Hermosa Nathaniel、Tanaka Takuo
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry A

      Volume: 125 Pages: 451~458

    • DOI

      10.1021/acs.jpca.0c09373

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Self-Consistent Tip Conditioning for Tip-Enhanced Raman Spectroscopy in an Ambient Environment2020

    • Author(s)
      Yokota Yasuyuki、Hong Misun、Hayazawa Norihiko、Yang Bo、Kazuma Emiko、Kim Yousoo
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry C

      Volume: 124 Pages: 23243~23252

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.0c07579

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] EXPRESS: Controlling the Resonance Raman Effect in Tip-Enhanced Raman Spectroscopy Using a Thin Insulating Film2020

    • Author(s)
      Jaculbia Rafael、Hayazawa Norihiko、Imada Hiroshi、Kim Yousoo
    • Journal Title

      Applied Spectroscopy

      Volume: 74 Pages: 1391~1397

    • DOI

      10.1177/0003702820938366

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Homogeneous Dispersion of Aromatic Thiolates in the Binary Self-Assembled Monolayer on Au(111) via Displacement Revealed by Tip-Enhanced Raman Spectroscopy2020

    • Author(s)
      Hong Misun、Yokota Yasuyuki、Hayazawa Norihiko、Kazuma Emiko、Kim Yousoo
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry C

      Volume: 124 Pages: 13141~13149

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.0c01507

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] テラヘルツ電場誘起超高速走査トンネル分光法の開拓2021

    • Author(s)
      早澤紀彦
    • Organizer
      理研エンジニアリングネットワークセミナー
    • Invited
  • [Presentation] チップ増強ラマン分光を用いた超高感度分子イメージングと多様な環境への展開2021

    • Author(s)
      早澤紀彦
    • Organizer
      多次元細胞計測ワークショップ
    • Invited
  • [Presentation] テラヘルツ電場を利用した顕微分光イメージング手法の開発2021

    • Author(s)
      早澤紀彦
    • Organizer
      福井大学遠赤外領域開発研究センター共同研究成果報告会
    • Invited
  • [Presentation] Ag underpotential deposition at thiolate/Au interface on surface-enhanced Raman spectroscopy2021

    • Author(s)
      M. Hong, 横田泰之, R. A. Wong, 早澤紀彦, 数間恵弥子, 金有洙,
    • Organizer
      2021年電気化学会第88回大会
  • [Presentation] 大気中探針増強ラマン分光における自己収束的探針先端加工: 増強効果とSTM像への影響2021

    • Author(s)
      横田泰之, M. Hong, 早澤紀彦, 楊波, 数間恵弥子, 金有洙,
    • Organizer
      2021年電気化学会第88回大会
  • [Presentation] Tip-enhanced Raman and THz nanospectroscopy2020

    • Author(s)
      Norihiko Hayazawa
    • Organizer
      38th Samahang Pisika ng Pilipinas (SPP) Physics Conference
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Imaging of Sub-nanometer Strain Variation in Monolayer Defect-Free Graphene using Tip-Enhanced Raman Spectroscopy2020

    • Author(s)
      Maria Vanessa Balois, Norihiko Hayazawa, Satoshi Yasuda, Katsuyoshi Ikeda, Bo Yang, Emiko Kazuma, Yasuyuki Yokota, Yousoo Kim, and Takuo Tanaka,
    • Organizer
      JSAP-OSA Joint Symposia 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Surface plasmon resonance-induced Goos-Hanchen shift due to gold film2020

    • Author(s)
      Cherrie May Olaya, Norihiko Hayazawa, Nathaniel Hermosa, and Takuo Tanaka,
    • Organizer
      JSAP-OSA Joint Symposia 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Tip-enhanced Raman spectroscopy and imaging of a single molecule in ultrahigh vacuum and low temperature environments2020

    • Author(s)
      R. B. Jaculbia, H. Imada, N. Hayazawa, Y. Kim,
    • Organizer
      The Philippine-American Academy of Science and Engineering
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 大気中探針増強ラマン分光測定における増強効果失活過程の検証と対策2020

    • Author(s)
      横田泰之, M. Hong, 早澤紀彦, 楊波, 数間恵弥子, 金有洙,
    • Organizer
      2020年日本表面真空学会学術講演会
  • [Book] 図説 表面分析ハンドブック2021

    • Author(s)
      日本表面真空学会
    • Total Pages
      576
    • Publisher
      朝倉書店
    • ISBN
      978-4254201703
  • [Remarks] 代表者ホームページ

    • URL

      https://sites.google.com/site/hayazawa/

URL: 

Published: 2021-12-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi