ニアフィールドの化学

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09241106
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 入江 正浩 九州大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30001986)
• 研究分担者: 岡崎 敏 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40025383) ; 五神 真 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (70161809) ; 藤平 正道 東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (40013536)
• キーワード: ニアフィールド光学 / 光メモリ / フォトクロミズム / LB膜 / InGaAs量子ドット / EL高分子

研究概要

微小領域に局在したエバネッセントフォトンにより誘起される多様な化学、物理現象を、吸収分光法、蛍光法、ラマン分光法、さらには種々のプローブ顕微鏡と組み合わせて追跡し、解析するとともに、それらの知見を超高密度メモリ、超微細加工などの応用技術へつなげることを目的とした。
蛍光検出が可能なwrite once型光記録媒体として、ナフトキノンジアジド(NQD)とpHインジケーター(SNAFL-1)をポリビニルアルコール(PVA)に分散させた記録膜を作成した。NQDは、455nm光照射により酸を発生するが、488nmには吸収をもたず光反応しない。一方、SNAFL-1は、488nmに吸収を持ち、pHが7以下になると蛍光を発するようになる。すなわち、書き込みに455nm光を、読み出しに488nm光を用いると、光記録を非破壊的に蛍光読み出しすることができる。実際、近接陽光により微笑スポット(100nm程度)の書き込み、蛍光読み出しに成功した。この蛍光像は、室温で安定に保存され、非破壊的に読み出すことが出来た。また、蛍光読み出しが可能な書き換え可能媒体として、種々の蛍光性ジアリールエテンが合成し、記録媒体としての評価を行った。
光記録膜として、A-S-D3つ組分子を含むLB膜中での電荷分離を検討した。過渡吸収スペクトルにより電荷再結合過程を評価するともに、微小エバネッセント光により微小スポットを光記録し、それらを摩擦力顕微鏡により検出することに成功した。超短パルスレーザとSNOMを組み合わせた時間空間分解発光測定システムを開発し、低温下での自己形成InGaAs単一量子ドットからの発光寿命を測定し、その光励起緩和過程に各ドット依存性のあることを明らかにした。電極表面上のEL高分子の発光特性の空間依存性を、集光型ファイバーチップを用いて測定し、発光機構について考察した。

研究成果

• [文献書誌] M. Irie, H. Ishida, T. Tsujioka: "Rewritable Near Field Optical Recording on Photochromic Perinapthothioindigo Thin Films : Readout by Fluorescence"Jpn. J. Appl. Phys.. 38. 6114-6117 (1999)
• [文献書誌] T. Tsujioka, M. Irie: "Theoretical Study on Data Transfer Rate of Near-Field Photochromic Memory"Jpn. J. Appl. Phys.. 38. 4100-4104 (1999)
• [文献書誌] T. Tsujioka, M. Irie: "Theoretical Study of Singnal-to-Noise Ratio on Near-Filed Photochromic Memory with Fluorescence Readout"Appl. Opt.. 38. 5066-5072 (1999)
• [文献書誌] Y. Horiuchi, K. Yagi, T. Hosokawa, N. Yamamoto, H. Muramatsu, M. Fujihira: "Imaging of Various Surface Properties of Fluorescently Labeled Phospholipid LB Films with a Combined Scanning Probe Microscope"J. Microscopy. 194. 467-471 (1999)
• [文献書誌] M. Ono, K. Matsuda, T. Saiki, K. Nishi, T. Mukaiyama, M. Kuwata-Gonokami: "Time-Resolved Emission from Self-Assembled Single Quantum Dots Using Scanning Near-Field Optical Microscope"Jpn. J. Appl. Phys.. 38. L1460-1462 (1999)
• [文献書誌] M. Oyama, M. Mitani, M. Washida, T. Masuda, S. Okazaki: "Two-Dimensional CCD Detection of Electrogenerated Chemiluminescence(ECL)on an Electrode Surface. ECL Reactions Involiving the Microcrystals of Perylene Dimer cation Radical Salt"J. Electroanal. Chem.. 473. 166-172 (1999)