探針増強を用いた振動和周波発生分光法の実現と表面分子科学の開拓

• 研究課題/領域番号: 23K26548
• 補助金の研究課題番号: 23H01855 (2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2023)
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分29020:薄膜および表面界面物性関連
• 研究機関: 分子科学研究所
• 研究代表者: 櫻井 敦教 分子科学研究所, 物質分子科学研究領域, 助教 (90769770)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2026年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2025年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2024年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円); 2023年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
• キーワード: 探針増強和周波発生分光 / 近接場光学顕微鏡 / 非線形分光 / 走査トンネル顕微鏡 / プラズモン

研究開始時の研究の概要

振動和周波発生（Vibrational Sum Frequency Generation）分光法は、表面・界面の分子振動スペクトルを選択的に検出できる測定法である。しかし従来のVSFG分光法が観測できる対象は、光の焦点内に多数の分子が均一に存在する場合に限られていた。そのため分子が少数しか存在しない場合や、不均一な表面に分子が存在する場合、その振動スペクトルをVSFG分光で観測するのは困難であった。本研究では、走査トンネル顕微鏡の探針先端に生じる増強近接場を利用することで、少数分子の検出感度と、ナノメートルの空間分解能を両立する探針増強VSFG分光法を創出する。