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ピコ秒の時間分解能を有する原子位置分解能表面振動分光法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19654042
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 物性Ⅰ
研究機関東北大学

研究代表者

上原 洋一  東北大学, 電気通信研究所, 教授 (30184964)

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
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2008年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2007年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード振動分光 / 原子・分子 / STM / 光学分光 / 原子位置分解能 / ピコ秒時間解能
研究概要

走査型トンネル顕微鏡発光(STM発光)分光による「固体表面吸着種の振動分光技術」とSTMの試料-探針間ギャップにピコ秒パルスレーザーを照射することによる「時間分解STM発光」を組み合わせることにより、ピコ秒の時間分解能を有する原子位置分解能表面振動分光法を開発することが本研究課題の目的である。通常のSTM発光では観測されないが、ピコ秒レーザーを照射した場合には観測される振動モードが発見出来れば目的が達成されたと言える。計画調書の段階では、ストリークカメラを用いた計測によりこのようなモードの探索を行う予定であったが、平成19年度の研究によりレーザー照射に伴うSTM発光のパルス化がSTM発光強度から判定できることが分かった。この成果を受けて、ストリークカメラに比較して遙かに高感度な計測が可能となる光マルチチャンネル検出器で実験を行うことに計画の一部見直しを行った。
平成20年度は(実施計画書に記載した)Ni(110)-H系に加えてCu(110)-Benzene系の2種類の吸着系ついて、吸着種上に探針を固定し、STM発光を観測した。その結果、何れの系においても「レーザー照射を伴わない通常のSTM発光」では表面に垂直に振動するモードのみが観測されるのに対し、時間分解STM発光の配置では、表面と平行な振動モード(以下、横方向モード)が重畳して観測されることを発見した。このことは、横方向モードの観測により、時間分解STM発光計測が可能になることを示し、目的が達成されたたと結論される。

報告書

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

    (7件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Time-Resolved Spectroscopy of Laser-Induced Light Emission from an Evaporated Au Film in the Kretschmann geometry2008

    • 著者名/発表者名
      T. Sanbongi, S. Katano, Y. Uehara, and S. Ushioda
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 47

      ページ: 6114-6116

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 走査型トンネル顕微鏡(STM)の高感度計測技術2008

    • 著者名/発表者名
      上原洋一、潮田資勝
    • 雑誌名

      Journal of the vacuum society of Japan 51

      ページ: 796-800

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ピコ秒の時間分解能と原子位置分解能を併せ持つ光学計測法の開発2009

    • 著者名/発表者名
      上原洋一, 片野諭, 渡邉彰太, 三本木智則, 坂本謙二, 潮田資勝
    • 学会等名
      第56回応用物理学会関係連合講演会
    • 発表場所
      つくば(筑波大学)
    • 年月日
      2009-03-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ピコ秒レーザー照射下のSTM発光スペクトル2009

    • 著者名/発表者名
      上原洋一, 片野諭, 渡邉彰太, 三本木智則, 坂本謙二, 潮田資勝
    • 学会等名
      日本物理学会・第64回年次大会
    • 発表場所
      東京(立教大学)
    • 年月日
      2009-03-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Time-Resolved Spectroscopy of Laser-Induced Light Emission from an Evaporated Au Film in the Kretschmann Geometry2007

    • 著者名/発表者名
      T. Sanbongi, S. Katano, Y. Uehara, S. Ushioda
    • 学会等名
      15th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy
    • 発表場所
      熱川
    • 年月日
      2007-12-06
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 金薄膜の二光子励起可視発光2007

    • 著者名/発表者名
      三本木智則, 片野諭, 上原洋一, 潮田資勝
    • 学会等名
      第1回分子科学討論会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2007-09-17
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 走査プローブ顕微鏡(重川秀美・吉村雅満・河津璋編集責任)2009

    • 著者名/発表者名
      上原洋一, 潮田資勝
    • 出版者
      共立出版株式会社
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2020-05-15  

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