波長限界を超えた顕微ラマン分光装置の開発と局所分析への応用

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13554018
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 鍵 裕之 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (70233666)
• 研究分担者: 粉川 良平 島津製作所, 係長(研究職) ; 浅利 正敏 島津製作所, 参事(研究職) ; 赤木 右 東京農工大学, 農学部, 教授 (80184076)
• キーワード: 近接場分光 / ラマン分光 / 高分解能 / 表面分析

研究概要

今年度は研究室の既存の原子間力顕微鏡に、光ファイバーを探針としたプローブヘッドを製作した。現在、製作された装置の調整を行っているところである。光源には研究室に既存のアルゴンイオンレーザー(488nm)を用い、ファイバープローブに光を導入して、試料表面からの散乱光をフォトンカウンティング法によって検出し、光信号を原子間力顕微鏡へ導入する。
原子間力顕微鏡では、散乱光の光強度を原子間力顕微鏡における高さ信号と同様に関知するため、散乱光を信号情報としてフィードバックをかけることが可能となる。現在は、市販の光ファーバープローブを用いて製作した測定システムの性能評価を行っている。アルゴンイオンレーザーからの発振光は、光ファイバー自体からの蛍光を誘発することがわかり、測定の妨げとなることか明らかになった。現時点では市販のファイバーからこれらの整備が完了すれば、試料表面からの散乱光によって二次元画像を撮影し、さらにその画像の任意の場所から散乱光のスペクトルを測定することが実現化する。装置の調整が終わりしだい、多結晶ダイヤモンドの研磨試料の表面状態、ならびに炭酸カルシウムの溶解過程を蛍光試薬による発光をプローブとして測定する予定である。

研究成果

• [文献書誌] Nara M., Okazaki M., Kagi H: "Infrared study of human serum very-low-density and low-density lipoproteins. Implication of esterified lipid C=O stretching bands for characterizing lipoproteins"Chem. Phys. Lipids. 117. 1-6 (2002)
• [文献書誌] Yamamoto J., Kagi H., Kaneoka I., Lai Y., Prikhod'ko V.S., Arai S.: "Fossil pressures of fluid inclusions in mantle xenoliths exhibiting rheology of mantle minerals : Implications for the geobarometry of mantle minerals using micro Raman spectroscopy"Earth Planet. Science Lett. 198. 511-519 (2002)
• [文献書誌] Kamiya N., Kagi H., Notsu K., Tsuno H., Akagi T.: "Inhibiting effects of trace amounts of lanthanum ion on the dissolution of calcite : a comparable study on calcium carbonate polymorphs"Chemistry Letters. 2002. 890-891 (2002)
• [文献書誌] Nagai T., Kagi H., Yamanaka T.: "The first observation of a pressure-induced phase transition and compressional behavior of kalicinite (KHCO_3) at room temperature"Solid State Communications. 123. 371-374 (2002)
• [文献書誌] Kawamoto T., Kagi H., Yamashita S., Handa T., Matsukage K., Ikemoto Y., Moriwaki T., Kimura H.: "Mid infrared throughput with a 5 μm aperture for H_2O determination of an andesitic glass : Comparison of synchrotron radiation source at SPring-8 with conventional light sources"Geochemical Journal. (印刷中). (2002)
• [文献書誌] Chung J.I., Kagi H.: "High-concentration water of stishovite in MORB system ; implications for a possible water-carrier into the deep mantle"Geophysical Research Letters. 29. 16-1-16-4 (2002)