Development of near-field sum frequency generation spectroscopy besed on MHz pulse laser system

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K15236
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 32010:Fundamental physical chemistry-related
• Research Institution: Institute for Molecular Science
• Principal Investigator: Sakurai Atsunori 分子科学研究所, 物質分子科学研究領域, 助教 (90769770)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 和周波発生 / 走査トンネル顕微鏡 / 近接場 / 走査型近接場光学顕微鏡 / 探針増強

Outline of Final Research Achievements

We launched a scanning tunneling microscope (STM) working at low temperature and ultra high vacuum and installed an optical setup to irradiate laser beams into the STM chamber. Additionally, we made tunable infrared and visible laser sources based on the MHz pulse laser system, and observed sum frequency generation in far-field. Furthermore, we successfully observed STM luminescence and tip-enhanced Raman scattering signals using the optical setup above mentioned. By changing the light source, we are trying to observe the tip-enhanced SFG signal.

Free Research Field

化学物理

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究によって、物質表面の不均一な構造や、吸着分子の配向といったミクロな構造を高い空間分解で観測することが可能となり、ミクロな局所構造が、マクロな反応性とどのように関わっているのかを、理解できるようになる。このような表面反応メカニズムの分子論的な理解は、物質表面のミクロな構造を制御することで反応の活性や選択性を高める新しいタイプの触媒の設計指針を与えることにも繋がると期待される。