ナノ円二色性イメージングの開発と分子集合体キラリティ

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21655008
• Research Institution: Institute for Molecular Science
• Principal Investigator: 岡本 裕巳 Institute for Molecular Science, 光分子科学研究領域, 教授 (20185482)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 成島 哲也 分子科学研究所, 光分子科学研究領域, 助教 (50447314)
• Keywords: ナノ材料 / 走査プローブ顕微鏡 / 近接場 / 偏光特性 / キラリティ / 円二角性

Research Abstract

本研究では,ナノ空間領域で円偏光二色性によるイメージングを可能とする新たな実験手法を開発し,キラルなナノ構造を持つ薄膜試料を中心とした構造・光物性解析を行うことを目的として,近接場光学顕微鏡に円二色性測定を組み合わせ,ナノ円二色性イメージング法の開発を試みている。円二色性等,光学活性の測定では,通常の観測条件でも様々な誤差要因があり,それらを取り除くことが重要であるが,近接場測定ではそれらが更に顕在化すると予想される。
今年度は,それを補償するための以下に述べるような光学装置を構築するパーツを購入し,測定系開発のための要素技術の習得・開発を中心に行った。円二色性測定には左右円偏光を時間的に往復する偏光変調が必要となるが,これには光弾性変調器を用いる。また光学素子の直線偏光複屈折による系統誤差要因をできるだけ取り除くため,モーター駆動により高速で回転する波長板を導入し,直線偏光を一定角速度で回転させる。これらの方式で円偏光と直線偏光を異なる周波数で変調し,ロックイン検出により目的とする円二色性の信号を取り出す。これに現有の近接場光学顕微鏡を組み合わせて,ナノ二色性イメージングを行う。今年度は,実際の測定システムを組上げるに当たって必要となる,これらのパーツの動作特性の解析を行った。これを基に,近接場円二色性測定における誤差要因を検討し,それらがどの程度のレベルであるか,避けることが可能であるかを見極めて,装置開発を進める。