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2022 Fiscal Year Annual Research Report

試料を選ばない高速近接場光学顕微鏡の開発

Research Project

Project/Area Number 20H02658
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

馬越 貴之  大阪大学, 高等共創研究院, 講師 (00793192)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords近接場光学顕微鏡 / 高速原子間力顕微鏡 / プラズモニクス / 近接場光学
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、高速近接場光学顕微鏡用の金属探針作製を行った。マイクロカンチレバーに電子ビームデポジションによって、カーボン探針を作製し、さらに金や銀などの貴金属を真空蒸着法を用いて塗布することによって金属化させた。作製した金属探針を電子顕微鏡を用いて、詳細に観察した。さらに、作製した金属探針を高速近接場光学顕微鏡測定に応用し、近接場光学イメージングが可能であることを確認した。また、液中環境下での近接場光学測定では、塗布した金属が劣化してしまうことを確認した。連続して使用することができないため、金属探針をリサイクルして再作製できる方法を確立した。高価なマイクロカンチレバーを使い捨てすることなく、測定できる環境を整えた。
また、自作したミラースキャナーシステムについても、より口径のビームを扱うことができるように、ミラーサイズを拡大するなど改良した。より精密に金属探針とフォーカススポット位置を合わせられるよう、光学系を改良した。
さらに、入射レーザーが生体試料に与える影響についても評価した。入射レーザーパワーを変えながら、生体試料を観察すると、高強度の場合において試料がダメージを受け飛散していく様子が観察された。高速近接場光学測定においては、試料に応じて高強度のレーザーパワーを用いる必要があるため留意すべきである。各生体試料に対して入射レーザーパワーを最適化することに成功した。
その他、分光計測との複合化など、高速近接場光学顕微鏡の改良を大きく進めることができた。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (6 results)

All 2023 2022

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results) Presentation (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Near-field optical microscopy toward its applications for biological studies2023

    • Author(s)
      Umakoshi Takayuki
    • Journal Title

      Biophysics and Physicobiology

      Volume: 20 Pages: e200011

    • DOI

      10.2142/biophysico.bppb-v20.0011

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Raman Spectroscopic and DFT Study of COA-Cl and Its Analogues2023

    • Author(s)
      Umakoshi Takayuki、Urakami Takumi、Kidoguchi Haruki、Yang Keishi、Verma Prabhat、Sato Hirofumi、Higashi Masahiro、Tsukamoto Ikuko
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry A

      Volume: 127 Pages: 1849~1856

    • DOI

      10.1021/acs.jpca.2c08382

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Numerical characterization of optical properties of tapered plasmonic structure on a cantilever pyramidal tip for plasmon nanofocusing2022

    • Author(s)
      Yadav Ravi、Umakoshi Takayuki、Verma Prabhat
    • Journal Title

      AIP Advances

      Volume: 12 Pages: 085216~085216

    • DOI

      10.1063/5.0106066

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Tip-enhanced Raman spectroscopy with amplitude-controlled tapping-mode AFM2022

    • Author(s)
      Umakoshi Takayuki、Kawashima Koji、Moriyama Toki、Kato Ryo、Verma Prabhat
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Pages: 12776

    • DOI

      10.1038/s41598-022-17170-7

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Ultrastable tip-enhanced hyperspectral optical nanoimaging for defect analysis of large-sized WS2 layers2022

    • Author(s)
      Kato Ryo、Moriyama Toki、Umakoshi Takayuki、Yano Taka-aki、Verma Prabhat
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 8 Pages: eabo4021

    • DOI

      10.1126/sciadv.abo4021

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Broadband nanolight source generated through plasmon nanofocusing and its applications2022

    • Author(s)
      Takayuki Umakoshi, Koki Taguchi, Hiroshi Arata, and Prabhat Verma
    • Organizer
      SPIE Optics + Photonics 2022
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2023-12-25  

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