1994 年度実績報告書

金属プローブを用いた走査型光プローブ顕微鏡の開発

研究課題

研究課題/領域番号	05555228
研究機関	大阪電気通信大学
研究代表者	南茂夫大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (60028959)
研究分担者	長村俊彦 (株)ユニソク, 代表取締役(研究者) 重岡利孝大阪大学, 工学部, 助手 (10263211) 川田喜正大阪大学, 工学部, 助手 (70221900) 高木俊夫大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (00029943) 河田聡大阪大学, 工学部, 教授 (30144439)
キーワード	ニアフィールド / 走査顕微鏡 / エバネッセント場 / 散乱 / トラッピング / 金属プローブ / STM
研究概要	金属プローブを用いた走査型プローブ顕微鏡にSTM機能を付加し、ニアフィールド像-STM像同時観察システムを試作した。STMのトンネル電流によりプローブと試料間の距離を〜1nmで制御することで、試料構造と独立にニアフィールド像のみを検出することができることを確認した。さらに、試作システムを用いて、周期構造を有する試料の観察を行った。その結果、ニアフィールド像では試料構造が微細なところでエバネッセント場の局在が顕著であることがわかった。また、周期構造により生じるエバネッセント場化した高次の回折光の干渉縞を観察することができた。さらに、照明光の偏光方向や入射方向に対する依存性を明らかにした。生体試料への応用も試み、屈折率分布のみを有する試料の観察に初めて成功した。試作システムの分解能は20nmで、使用した波長の1/(33)に相当する。つぎに、境界要素法を用いて、走査型プローブ顕微鏡におけるニアフィールド像の評価を行った。その結果、実験結果と同様に試料構造が微細なところでエバネッセント場の局在が顕著であることを確認した。さらに、レーザー・トラッピングによりプローブを走査する新しい走査型プローブ顕微鏡を提案し、顕微システムを試作した。プローブのトラッピングには購入した高出力近赤外レーザー(Nd:YLFレーザー)を用い、1μmの微小球を走査した。。この試作システムを用いて、平坦な構造に内部屈折率変化を有する試料の観察を行い、約100nmの分解能を達成した。また、微小蛍光ビーズの観察を行い、サブミクロン分光へ応用できることを示した。

研究成果
(8件)

すべてその他

すべて文献書誌 (8件)

[文献書誌] S.Kawata,Y.Inouye and T.Sugiura: "Near-field scanning optical microscope with a faser trapped probe" Japanese Journal of Applied Physics. 33. L1725-L1727 (1994)
[文献書誌] Y.Inouye and S.Kawata: "Metallic-probe-scanning optical microscope for super-resolving of Surface" Optical Methods in Biomedical and Environmental Sciences. 3. 101-104 (1994)
[文献書誌] Y.Inouye and S.Kawata: "Scanning near-field optical microscope having the scanning electron-tunneling microscope capability using a single metallic probe tip" Journal of Microscopy. (in press).
[文献書誌] H.Kano and S.Kawata: "Grating-coupled surface plasman for measuring the refractive index of a liquid Sample" Japanese Journal of Applied Physics. 34. 331-335 (1995)
[文献書誌] T.Nakano and S.Kawata: "Evanescent-field scanning microscope with Fourter-transform Infrared Spectrometer" Scanning. 16. 368-371 (1994)
[文献書誌] 河田聡: "ニアフィールド光学顕微鏡におけるレーザートラッピング技術" 光学. 23. 740-741 (1994)
[文献書誌] 河田聡: "レーザー技術の進展開" レーザー学会編学会センター関西, (1995)
[文献書誌] 河田聡,高松哲郎: "新しい光学顕微鏡第1巻レーザ顕微鏡の理論と実際" 学際企画, (1995)

1994 年度 実績報告書

金属プローブを用いた走査型光プローブ顕微鏡の開発

研究代表者

南 茂夫 大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (60028959)

研究成果

[文献書誌] S.Kawata,Y.Inouye and T.Sugiura: "Near-field scanning optical microscope with a faser trapped probe" Japanese Journal of Applied Physics. 33. L1725-L1727 (1994)

[文献書誌] Y.Inouye and S.Kawata: "Metallic-probe-scanning optical microscope for super-resolving of Surface" Optical Methods in Biomedical and Environmental Sciences. 3. 101-104 (1994)

[文献書誌] Y.Inouye and S.Kawata: "Scanning near-field optical microscope having the scanning electron-tunneling microscope capability using a single metallic probe tip" Journal of Microscopy. (in press).

[文献書誌] H.Kano and S.Kawata: "Grating-coupled surface plasman for measuring the refractive index of a liquid Sample" Japanese Journal of Applied Physics. 34. 331-335 (1995)

[文献書誌] T.Nakano and S.Kawata: "Evanescent-field scanning microscope with Fourter-transform Infrared Spectrometer" Scanning. 16. 368-371 (1994)

[文献書誌] 河田 聡: "ニアフィールド光学顕微鏡におけるレーザートラッピング技術" 光学. 23. 740-741 (1994)

[文献書誌] 河田 聡: "レーザー技術の進展開" レーザー学会編 学会センター関西, (1995)

[文献書誌] 河田 聡,高松哲郎: "新しい光学顕微鏡 第1巻 レーザ顕微鏡の理論と実際" 学際企画, (1995)

1994 年度実績報告書

南茂夫大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (60028959)

[文献書誌] 河田聡: "ニアフィールド光学顕微鏡におけるレーザートラッピング技術" 光学. 23. 740-741 (1994)

[文献書誌] 河田聡: "レーザー技術の進展開" レーザー学会編学会センター関西, (1995)

[文献書誌] 河田聡,高松哲郎: "新しい光学顕微鏡第1巻レーザ顕微鏡の理論と実際" 学際企画, (1995)