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2007 年度 実績報告書

ナノ微粒子系の波動関数と励起状態の動的挙げ動

研究課題

研究課題/領域番号 18205004
研究機関核融合科学研究所

研究代表者

岡本 裕巳  分子科学研究所, 光分子科学研究領域, 教授 (20185482)

研究分担者 井村 考平  分子科学研究所, 光分子科学研究領域, 助教 (80342632)
キーワードナノ材料 / 走査プローダ顕微鏡 / 近接場 / 超高速分光 / コヒーレンス / プラズモン / 金属ナノ微粒子
研究概要

開口プローブを用いた超高速近接場測定では,超短パルスがファイバーによる分散の効果を深刻に受け,パルス幅が大きく広がる。この効果を避けるため,本予算で購入したプログラマブル空間位相変調素子を用いた分散補償光学系を開発し,20fsを切る時間分解能の実現を目指した。分散補償光学系のハードウェアと最適化アルゴリズムの計算ソフトウェア,およびそれらのインターフェース部分の構築がほぼ完了した。実際の光学系でのパルス圧縮を試みているが,調整上の様々な問題点があり,まだ完成に至っていない。これが完成すれば,近接場における超高速測定への適用が可能となると考えている。
研究室に既存の近接場分光イメージング装置を用いて,様々な材質・形状の微粒子,及びそれらを配列したナノ構造体試料の作成と測定を進めている。同一試料の同一部位の電子顕微鏡像と近接場光学像を比較検討できる手法を前年度に確立したが,これを用いて球状金微粒子の単層膜状集合体について増強電場のイメージングを行った。島状の集合体において,その辺縁部や欠陥部位で電場の増強とラマン活性が顕著になることが明らかになった。その起源については現在考察中である。また,球状金微粒子を直鎖状に配列した試料についてのイメージングを進めている。電子ビームリソグラフィーで作成したディスク状の金のナノ構造体では,特異なプラズモンモードを示すことが近接場偏光測定で前年度に見いだされた。その起源を探るため,大きさの異なるディスクや,二つのディスクが近接した試料を作成し,測定を行った。また電磁気学理論による解析も進めており,これらの結果を総合して,特異なモードを示す理由が明らかとなりつつある。これらの成果は,微粒子系におけるプラズモンモードの挙動を考察するための基礎として,重要な意味を持つと考えている。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] Ultrafast photoinduced changes of eigenfunctions of localized plasmon modes in gold nanorods2008

    • 著者名/発表者名
      K. Imura, H. Okamoto
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 77

      ページ: 041401-1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Raman and near-field spectroscopic study on localized surface plasmonexcitation from the 2D nanostructure of gold nanoparticles2008

    • 著者名/発表者名
      M. K. Hossain, 他4名
    • 雑誌名

      J.Microsc. 229

      ページ: 327-330

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Near-field study on carrelation of localized electric field of and nanstructures in monolayer assembly of gold nanoparticles2008

    • 著者名/発表者名
      T. Shimada, 他4名
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.C 112

      ページ: 4033-4035

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrafast Near-field microscopy of single gold nanoparticles2007

    • 著者名/発表者名
      K. lmura, H. Okamoto
    • 雑誌名

      Proc.SPIE 6471

      ページ: 647103-1-9

  • [雑誌論文] Imaging of optical field distributions and plasmon wavefunctions in metalnanoparticles2007

    • 著者名/発表者名
      H. Okamoto, K. Imura
    • 雑誌名

      Proc.SPIE 6642

      ページ: 66420A-1-9

  • [学会発表] 金ナノ構造体の近接場単一粒子分光・イメージング2008

    • 著者名/発表者名
      井村 考平, 他3名
    • 学会等名
      応用物理学会第55回学術講演会
    • 発表場所
      船橋
    • 年月日
      2008-03-29
  • [学会発表] 近接場光学顕微鏡による金ナノ微粒子低次元配列における増強電場分布2008

    • 著者名/発表者名
      島田 透, 他3名
    • 学会等名
      本化学会第88春季年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-03-27
  • [学会発表] Near-field optical imaging of nanoscale optical fields and plasmon waves2007

    • 著者名/発表者名
      H. Okamoto(代表), K. Imura
    • 学会等名
      14th International Colloquium on Scanning ProbeMicroscopy
    • 発表場所
      Atagawa,Japan
    • 年月日
      2007-12-06
  • [学会発表] 金属微粒子系における局在光電場の近接場イメージング2007

    • 著者名/発表者名
      岡本 裕巳(代表), 井村 考平
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会シンポジウム
    • 発表場所
      吹田
    • 年月日
      2007-11-27
  • [学会発表] 近接場イメージングによる貴金属微粒子の表面プラズモンの研究2007

    • 著者名/発表者名
      井村 考平
    • 学会等名
      平成19年度日本分光学会年次講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-11-12
  • [学会発表] 金ナノ微粒子単層膜における局在電場とナノ微粒子配列構造との関係2007

    • 著者名/発表者名
      島田 透, 他4名
    • 学会等名
      日本化学会第1回関東支部大会
    • 発表場所
      八王子
    • 年月日
      2007-09-27
  • [学会発表] Near field imaging of optical fields and plasmon wavefunctions in metalnanoparticles2007

    • 著者名/発表者名
      H. Okamoto(代表), K. Imura
    • 学会等名
      The Colloquium Spectroscopicum Internationale XXXV
    • 発表場所
      Xiamen,China
    • 年月日
      2007-09-25
  • [学会発表] 近接場顕微分光法の高度化2007

    • 著者名/発表者名
      井村 考平(代表), 岡本 裕巳
    • 学会等名
      第1回分子科学討論会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2007-09-18
  • [学会発表] 金ナノ構造体の近接場分光2007

    • 著者名/発表者名
      井村 考平, 他3名
    • 学会等名
      第1回分子科学討論会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2007-09-18
  • [学会発表] 近接場分光顕微鏡によるポリジアセチレンLB膜の二光子光重合と二光子蛍光の研究2007

    • 著者名/発表者名
      坂本 章, 他3名
    • 学会等名
      第1回分子科学討論会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2007-09-17
  • [学会発表] 金ナノ微粒子単層膜における局在電場と構造との関係2007

    • 著者名/発表者名
      島田 透, 他4名
    • 学会等名
      第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2007-09-07
  • [学会発表] Imaging of Optical Field Distributions and Plasmon Wavefunctions in Metal Nanoparticles2007

    • 著者名/発表者名
      H. Okamoto(代表), K. Imura
    • 学会等名
      SPIE Optics&Photonics 2007(Conference 6642)
    • 発表場所
      San Diego,USA
    • 年月日
      2007-08-28
  • [学会発表] 近接場光学顕微鏡による金ナノ微粒子単層膜のイメージング2007

    • 著者名/発表者名
      島田 透, 他4名
    • 学会等名
      ナノオプティクス研究グループ第16回研究討論会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2007-07-14
  • [学会発表] Near-field imaging of electric fields in two-dimensional nanostructures of gold nanoparticles2007

    • 著者名/発表者名
      T. Shimada, 他4名
    • 学会等名
      Third International Conference on Surface PlasmonPhotonics
    • 発表場所
      Dijon,France
    • 年月日
      2007-06-18

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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