• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

試料を選ばない高速近接場光学顕微鏡の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20H02658
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分30020:光工学および光量子科学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

馬越 貴之  大阪大学, 高等共創研究院, 講師 (00793192)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2020年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
キーワード近接場光学顕微鏡 / 高速原子間力顕微鏡 / プラズモニクス / 近接場光学 / 高速原理間力顕微鏡
研究開始時の研究の概要

高速近接場光学顕微鏡は、近接場光を用いた光学ナノイメージング技術に高速性を付加することによって、そのダイナミクス観察を実現できる顕微法である。しかし、従来は光が試料を透過する仕様になっていたため、厚く不透明な試料は観察不可能であった。本研究では、高速近接場光学顕微鏡の光学設計を根本から見直すことによって、光が試料を透過する必要のない高速近接場光学顕微鏡を開発する。様々な試料が観察できるようになった高速近接場光学顕微鏡で、実際にこれまで観察できなかった多くの試料を高速近接場ナノイメージング観察する所まで目指す。

研究成果の概要

高速近接場光学顕微鏡は、金属探針の先端で生成した近接場光を高速に走査することによって、超解像光学イメージを高速取得できる超解像光学顕微鏡である。物理的に微小な近接場光を用いるため、超解像蛍光顕微鏡と異なり、様々な光計測法を組み込めることが特長の一つである。本研究では、様々な試料を観察できるように改良した高速近接場光学顕微鏡を新たに開発した。構築した高速近接場光学顕微鏡を用いて、先端材料や生体試料など様々な試料を様々な条件で観察した。また、反射型計測のための横照射系を構築し、その動作性を検証した。汎用性の高い高速近接場光学顕微鏡を実現するために、非常に有用な進捗と知見を得ることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

高速近接場光学顕微鏡は、従来の近接場光学顕微鏡を大幅に高速化した新規超解像光学顕微鏡である。様々な光計測法を組み込んで、試料をナノスケールで高速に観察できる。本研究成果は、高速近接場光学顕微鏡の汎用性が著しく高められることを示唆するものであり、様々な試料を高速近接場光学顕微鏡で観察できるようになれば、その優れた分析能を活かして多岐にわたる分野・領域に貢献できる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件、 招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Near-field optical microscopy toward its applications for biological studies2023

    • 著者名/発表者名
      Umakoshi Takayuki
    • 雑誌名

      Biophysics and Physicobiology

      巻: 20 号: 1 ページ: n/a

    • DOI

      10.2142/biophysico.bppb-v20.0011

    • ISSN
      2189-4779
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Raman Spectroscopic and DFT Study of COA-Cl and Its Analogues2023

    • 著者名/発表者名
      Umakoshi Takayuki、Urakami Takumi、Kidoguchi Haruki、Yang Keishi、Verma Prabhat、Sato Hirofumi、Higashi Masahiro、Tsukamoto Ikuko
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry A

      巻: 127 号: 8 ページ: 1849-1856

    • DOI

      10.1021/acs.jpca.2c08382

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical characterization of optical properties of tapered plasmonic structure on a cantilever pyramidal tip for plasmon nanofocusing2022

    • 著者名/発表者名
      Yadav Ravi、Umakoshi Takayuki、Verma Prabhat
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 12 号: 8 ページ: 085216-085216

    • DOI

      10.1063/5.0106066

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tip-enhanced Raman spectroscopy with amplitude-controlled tapping-mode AFM2022

    • 著者名/発表者名
      Umakoshi Takayuki、Kawashima Koji、Moriyama Toki、Kato Ryo、Verma Prabhat
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 12776-12776

    • DOI

      10.1038/s41598-022-17170-7

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ultrastable tip-enhanced hyperspectral optical nanoimaging for defect analysis of large-sized WS2 layers2022

    • 著者名/発表者名
      Kato Ryo、Moriyama Toki、Umakoshi Takayuki、Yano Taka-aki、Verma Prabhat
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 8 号: 28

    • DOI

      10.1126/sciadv.abo4021

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Raman Spectroscopic Nanoimaging of Optical Fields of Metal Nanostructures with a Chemically Modified Metallic Tip2021

    • 著者名/発表者名
      Kato Ryo、Umakoshi Takayuki、Verma Prabhat
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 125 号: 37 ページ: 20397-20404

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.1c04823

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polarization Raman Imaging of Organic Monolayer Islands for Crystal Orientation Analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Moriyama Toki、Umakoshi Takayuki、Hattori Yoshiaki、Taguchi Koki、Verma Prabhat、Kitamura Masatoshi
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 6 号: 14 ページ: 9520-9527

    • DOI

      10.1021/acsomega.0c06313

    • NAID

      120007159894

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Broadband Plasmon Nanofocusing: Comprehensive Study of Broadband Nanoscale Light Source2021

    • 著者名/発表者名
      Taguchi Koki、Umakoshi Takayuki、Inoue Shota、Verma Prabhat
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 125 号: 11 ページ: 6378-6386

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.0c11541

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Broadband nanolight source generated through plasmon nanofocusing and its applications2022

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Umakoshi, Koki Taguchi, Hiroshi Arata, and Prabhat Verma
    • 学会等名
      SPIE Optics + Photonics 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Near-field optical microscopy and its recent advances: high-speed imaging and broadband measurements2022

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Umakoshi
    • 学会等名
      IMS-FHI Joint Seminar
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Broadband plasmon nanofocusing: From fundamental studies to advanced applications2021

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Umakoshi, Koki Taguchi, and Prabhat Verma
    • 学会等名
      SPIE Optics + Photonics
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 近接場光を用いた先端ナノフォトニクス計測2021

    • 著者名/発表者名
      馬越貴之
    • 学会等名
      第24回"光"機到来Qコロキウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Plasmon-nanofocused broadband light source2020

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Umakoshi, Yuika Saito, and Prabhat Verma
    • 学会等名
      JSAP-OSA joint symposia 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 近接場光学顕微鏡の高速化 -生命ナノ動態をありのままに観察する光学顕微鏡を目指して-2020

    • 著者名/発表者名
      馬越貴之
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第63回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi