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カーボンナノチューブによる光電場増強効果の検証

研究課題

研究課題/領域番号 19651050
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 ナノ材料・ナノバイオサイエンス
研究機関東京大学

研究代表者

前田 康二  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10107443)

研究分担者 目良 裕  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (40219960)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2008年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2007年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
キーワード光検出 / 走査トンネル顕微鏡 / ナノチューブ / 光ピンセット / 光源技術 / 化学物理 / プラズモニクス / ナノ計測
研究概要

非常に細長い形状を持つカーボンナノチューブ(CNT)には大きな光電場増強効果が期待される。また、一次元性の強いCNTは非常に強い共鳴的光吸収を示すばかりでなく、共鳴付近で複素誘電率(超分子分極率)の異常分散も大きく、表面プラズモン共鳴と本質的には同様の原理で、しかもより巨大な光電場増強効果をもたらす可能性がある。本研究は、CNTによる光電場増強効果の有無を検証することを目的とし、今年度は次のことを行った。 1.2層CNT探針の作成:豊田工大の協力を得て、2層CNTをPt-Ir探針の先端に電子ビームCVDにより生成したアモルファスカーボンを用いて接着し、2層CNT探針を作成。 2.走査トンネル分光(STS)法による2層CNT探針の電子構造評価:探針とグラファイト結晶間でSTS測定を行い、探針先端の2層CNTが第1Hvギャップ幅が約0.7eVの半導体であることを確認。 3.光整流電流の観測:光電場増強効果によって増大が期待される光整流電流を検出するため、この2層CNT探針とグラファイト結晶問に波長800nm(第1Hvギャップ0.7eVに対し第2Hvギャップにほぼ共鳴)のレーザー光を照射し光整流電流の測定を試みた。光熱膨張によらない信号が測定中一時的に観測されることが分かった。 4.共鳴的光誘電泳動による特定CNT分離の試み:ジメチルフォルムアミドに種々の構造の単層CNTが混合分散させ、レーザー光を照射すると、照射ビームに捕捉されるCNTとはじかれるCNTが存在することを見出した。光に対するこの力学的応答が、共鳴的光吸収によるものかどうかを調べるために、凝集したCNTのラマン測定を行った結果、波長選択的な凝集が起こっていることを示唆する結果を得た。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Fourier-transform photoabsorption spectroscopy of quantum-confinement effects in individual GeSn nanodots2009

    • 著者名/発表者名
      N. Naruse, Y. Mera, Y. Nakamura, M. Ichikawa and K. Maeda
    • 雑誌名

      Appl. Surf. Left. 94

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 走査プローブ顕微鏡、第2章2009

    • 著者名/発表者名
      目良裕、前田康二
    • 雑誌名

      共立出版

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] Electric field modulation nanospectroscopy for characterization of individual β-FeSi_<2> nanodots2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Naruse, Y. Mera, Y. Nakamura, M. lchikawa and K. Maeda
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys. 104

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-assembled epitaxial growth of high density β-FeSi _<2>nanodots on Si (001) and their spatiallny resolved optical absorption properties2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakamura, et al.
    • 雑誌名

      Crystal growth & Design 8

      ページ: 3019-3023

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Giant Fullerenes formed on C_<60> Flims irradiated with Electrons field-emitted from Scanning Tunnelng Microscope Tips2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakamura, Y. Mera and K. Maeda
    • 雑誌名

      Appl. Surf. Sci. 254

      ページ: 7881-7884

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The role of a graphitic surface layer in electron-stimulated ordering in tetrahedral amorphous carbon films2008

    • 著者名/発表者名
      S. Liang, et al.
    • 雑誌名

      New carbon Material 23

      ページ: 241-244

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atomistic Process of Electron-stimulated Structural Ordering in Tetrahedral Amorphous Carbon2008

    • 著者名/発表者名
      S. Liang, Y. Mera and K. Maeda
    • 雑誌名

      Diamond and Related Materials 17

      ページ: 137-141

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The enhanced signal of sub-gap centers in tip-probing photo-absorption spectroscopy with an assist of a subsidiary light2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Naruse, Y. Mera, Y. Nakamura, M. Ichikawa and K. Maeda
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys. 103

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Response Analysis for Identifying the Origin of Photo-modulated Current Contrasts in Scanning Tunneling Microscopic Imaging Semiconductor surfaces2007

    • 著者名/発表者名
      N. Naruse, Y. Mera and K. Maeda
    • 雑誌名

      Ultramicroscopy 107

      ページ: 568-574

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Origin of Spectral Distortion in Electric Field Modulation Spectroscopy based on Scanning Tunneling Microscopy2007

    • 著者名/発表者名
      N. Naruse, Y. Mera, K. Maeda, Y. Nakamura and M. Ichikawa
    • 雑誌名

      Surf. Sci. 601

      ページ: 5300-5303

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fourier transform photoabsorption spectroscopy based on scanning tunneling microscopy2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Naruse, Y. Mera, Y. Fukuzawa, Y. Nakamura, M. Ichikawa and K. Maeda
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys. 102

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Desorption of Chlorine Atoms on Si (111)-(7×7) Surfaces induced by Two Holes Injected from Scanning Tunneling Microscope Tips2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakamura, Y. Mera and K. Maeda
    • 雑誌名

      Surf. Sci. 601

      ページ: 2189-2193

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polymerization and Depolymerization of Fullerenes induced by Hole Injection from Scanning Tunneling Microscope Tips2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Mera, M. Yoshino, Y. Nakamura, K. Saishu and K. Maeda
    • 雑誌名

      Surf. Sci. 601

      ページ: 5207-5211

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] カーボンナノチューブの欠陥-現状と問題2008

    • 著者名/発表者名
      目良裕、前田康二
    • 学会等名
      2008年度格子欠陥フォーラム、東北大金研ワークショップ
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2008-09-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] カーボンナノチューブのレーザー光に対する力学的応答2008

    • 著者名/発表者名
      石崎喜一郎、目良裕、前田康二
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2008-09-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 単層カーボンナノチューブの電子刺激誘起欠陥-水素熱脱離測定による高感度検出2008

    • 著者名/発表者名
      有馬智史, 他
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2008-09-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 軟X線照射による13C-単層カーボンナノチューブからの原子脱離2008

    • 著者名/発表者名
      目良裕, 他
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2008-09-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 共鳴的内殻励起光照射による単層カーボンナノチューブの構造変化2007

    • 著者名/発表者名
      目良裕、有馬智史、原田慈久、畠賢治、前田康二
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-09-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] STM光吸収分光法におけるサブギャップ光吸収信号の起源2007

    • 著者名/発表者名
      成瀬延康、目良裕、中村芳明、市川昌和、前田康二
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-09-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 内殻励起による単層カーボンナノチューブの光電子-脱離イオンコインシデンス測定2007

    • 著者名/発表者名
      目良裕、有馬智史、藤原貴之、石崎喜一朗、垣内拓大、間瀬一彦、前田康二
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      北海道工業大学
    • 年月日
      2007-09-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] GeSnナノドット量子化準位間遷移のSTM光吸収分光2007

    • 著者名/発表者名
      成瀬延康、目良裕、中村芳明、市川昌和、前田康二
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      北海道工業大学
    • 年月日
      2007-09-05
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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