低加速ナノプローブで電子励起したナノ構造からの放射光角度分解分光観察

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19101004
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: ナノ構造科学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 高柳 邦夫 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (80016162)
• 研究分担者: 山本 直紀 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (90108184) ; 谷城 康眞 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (40143648)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2011
• キーワード: 収差補正 / 電子顕微鏡 / ナノプローブ / ルミネッセンス / 表面プラズモン

研究概要

低加速電子プローブで物質を照射して、ナノメートル領域からの放射光の角度分解スペクトルを検出できるカソードルミネッセンス観察装置を開発した。走査型透過電子顕微鏡に新規開発の放物面型反射ミラーと照射系収差補正装置を組み込んで、80kV加速のサブ-ナノプローブを得た。金属ナノ粒子のプラズモン励起発光にギャッププラズモンからの放射が見出され、プラズモニック結晶の表面プラズモンポラリトン発光に特徴的な分散関係が見出された。

研究成果

• [雑誌論文] isualization of surface plasmon polariton waves in two-dimensional plasmonic crystal by cathodoluminescence (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Takeuchi and N. Yamamoto
  • 雑誌名: OPTICS EXPRE SS 巻: Vol.19 ページ: 12365-12374
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronmicroscopy ata sub-50 pm resolution (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Takayanagi, S. Kim, S. Lee, Y. Oshima, T. Tanaka, Y. Tanishiro, H. Sawada, F. Hosokawa, T. Tomita, T. Kaneyama and Y. Kondo
  • 雑誌名: Journalof ElectronMicrosc 巻: Vol.60 ページ: S239-S244
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct Imaging of Lithium Atoms in LiV2O4 by a Spherical Aberration Co rrected Electron Microscope (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Oshima, H. Sawada, F. Hosokawa, E. Okunishi, T. Kaneyama, Y. Kondo, S. Niitaka, H. Takagi, Y. Tanishiro, and K. Takayanagi
  • 雑誌名: Journal of Electron M icroscopy 巻: Vol.59 ページ: 054702-1-054702-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] One-by-One Introduction of Single Lattice Planes in a Bottlenecked Gold Contact during Stretching (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Oshima, Y. Kurui and K. Takayanagi
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Jap an 巻: Vol.79 ページ: 054702-1-054702-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Dopant Cluster in a Highly Antimony Doped Si licon Crystal (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Kim, Y. Oshima, H. Sawada, N. Hashikawa, K. Asayama, T. Kaneyama, Y. Kondo, Y. Tanishiro and K. Takayanagi
  • 雑誌名: Applied Physics. Expre ss 巻: Vol.3 ページ: 081301-1-081301-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantita tive Annular Dark Field STEM Image of Silicon Crystal using a Large Conver gent Electron Probe with a 300-kV Col d Field Emission Gun (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Kim, Y. Oshima, H. Sawada, T. Kaneyama, Y. Kondo, M. Takeguchi, Y. Nakayama, Y. Tanishiro, and K. Takayanagi
  • 雑誌名: Journal of Elec tron Microscopy 巻: Vol.60 ページ: 109-116
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gap and Mie plasmons in individual silver nanospheres near a silver surface (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Yamamoto, S. Ohtani, F. J. Garcia de Abajo
  • 雑誌名: Nano Letters 巻: Vol.11 ページ: 91-95
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atom-Resolved Luminescence of Si (111)-7×7 Induced by Scanning Tunneling Microscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Imada, M. Ohta and N. Yamamoto
  • 雑誌名: Appl. Phus. Express 巻: Vol.3 ページ: 045701-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cathodolumin escent Spectroscopic Imaging of Surface Plasmon Polaritons in a 1-Dimensio nal Plasmonic Crystal (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Suzuki and N. Yamamoto
  • 雑誌名: Opt. Expr ess 巻: Vol.17 ページ: 23664-23671
  • 査読あり
• [雑誌論文] TEM-CL法による表面プラズモンの研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本直紀、鈴木喬博、竹内健悟
  • 巻: Vol.44
  • ページ: 268-274
• [雑誌論文] Conversion of Surface Plasmon Polaritons to Light by a Surface Step (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Yamamoto and T. Suzuki
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 巻: Vol.93 ページ: 093114-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mapping pla smons in nanoantennas via cathodolumi nescence (2008)
  • 著者名/発表者名: R. Gomez-Medina, N. Yamamoto, M. Nakanoand F. J. Garcia de Abajo
  • 雑誌名: New journal of Physics 巻: Vol.10 ページ: 15009-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of Individual Gallium Arsenide Nanow ires by Cathodoluminescence Technique using Transmission Electron Microscope (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Ishikawa, N. Yamamoto, Kouta Tateno and yoshio Watanabe
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: Vol.47 ページ: 6596-6600
  • 査読あり
• [学会発表] 球面収差補正STEMによるZコントラストイメージング (2012)
  • 著者名/発表者名: 和田麻友香、谷城康眞、高柳邦夫
  • 学会等名: 日本物理学会、第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] 高分解能カソードルミネッセンス装置の開発と応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本直紀、江成めぐみ、高柳邦夫
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第67回学術講演会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 20110516-18
• [学会発表] Surface/interface imaging by ABF-STEM method : Litium ions in diffusion channel of LIB electrode materials (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Lee, Y. Oshima, H. Sawada, F. Hosokawa, E. Okunishi, T. Kaneyama, Y. Kondo, Y. Tanishiro and K. Takayanagi
  • 学会等名: ISSS-6
  • 発表場所: Tokyo Japan
  • 年月日: 2011-12-14
• [学会発表] Z-contrast Imaging by Cs-corrected STEM (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Wada、Y. Tanishiro and K. Takayanagi
  • 学会等名: ISSS-6
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2011-12-12
• [学会発表] Nanostructures at Matrix/Interface/Surface 11th ACSIN2011 (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Takayanag i
  • 学会等名: St. Petersburg
  • 発表場所: Russia
  • 年月日: 2011-10-30
• [学会発表] Z-contrast Imaging by Aberration-Corrected ADF-STEM (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Wada, Y. Tanishiro and K. Takayanagi
  • 学会等名: ALC' 11
  • 発表場所: Korea
  • 年月日: 2011-05-24
• [学会発表] An effect of probe current on ADF image intensity of Si crystal (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Kim, Y. Oshima, Y. Tanishiro and K. Takayanagi
  • 学会等名: APS March Meeting 2011
  • 発表場所: Dallas USA
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] Observation of defects in CuInSe2 by 300kV aberration corrected scanning transmission electron microscope (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Takeshita, T. Tanaka, T. Kubota, H. Miyake, H. Sawada, Y. Kondo, Y. Oshima, Y. Tanishiro and K. Takayanagi
  • 学会等名: APS March Meeting 2011
  • 発表場所: Dallas USA
  • 年月日: 2011-03-21
• [学会発表] 2次元プラズモニック結晶の表面プラズモンポラリトン (2010)
  • 著者名/発表者名: 竹内健悟,山本直紀
  • 学会等名: 日本物理学会2010秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 20100923-26
• [学会発表] 電子線励起発光顕微法による表面プラズモン導波路の特性評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 和泉原大翼,山本直紀
  • 学会等名: 本物理学会2010秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 20100923-24
• [学会発表] Cathodoluminescence Induced by Surface Plasmon Polaritons in 2-Dimensional Plasmonic Crystals (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Takeuchi, N. Yamamoto
  • 学会等名: NSS6 Int. Work shop
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 2010-10-25
• [学会発表] Lithium atom imaging by 50pm resolving ABF and ADF-STEM (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Lee, Y. Oshima
  • 学会等名: 17th International Microscopy Congr ess
  • 発表場所: Riode Janeiro Brazil
  • 年月日: 2010-09-20
• [学会発表] Visualization of Lithium Atoms in LiV2O4 using a Spherical Aberration Corrected Electron Microscope (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Oshima, H. Sawada, Y. Kondo, K. Takayanagi, Y. Tanishiro
  • 学会等名: 7th International Microscopy Congress
  • 発表場所: Riode Janeiro Brazil
  • 年月日: 2010-09-20
• [学会発表] Visualization of Lithium Atoms in LiV2O4 by a Spherical Aberration Corrected Electron Microscope (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Oshima, H. Sawada, E. Okunishi, Y. Kondo, S. Niitaka, H. Takagi, Y. Tanishiro and K. Takayanagi
  • 学会等名: Microscopy & Microanalysis2010 Meeting
  • 発表場所: Portland U. S. A
  • 年月日: 2010-08-04
• [学会発表] 金属表面のナノ構造からのプラズモン発光 (2009)
  • 著者名/発表者名: 鈴木喬博、山本直紀
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 20090527-29
• [学会発表] Light Emission of Surface Plasmon Excited by Fast Electrons (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Yamamoto
  • 学会等名: Light Emission of Surface Plasmon Excited by Fast Electrons
  • 発表場所: Munich, Germany
  • 年月日: 2009-06-14
• [学会発表] Bandstructure of 1-Dimensional Plasmonic erystals using by Elecron Beam Light Emission (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Suzuki and N. Yamamoto
  • 学会等名: NSS5 SP-STM2 Joint Int. Conf.
  • 発表場所: Ohio、USA
  • 年月日: 2008-07-17
• [図書] The Transmission Electron Microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Yamamoto
  • 総ページ数: 1-24
  • 出版者: Cathodoluminescence of Surface Plasmon Induced Light Emission Induced
• [図書] Handbook of Nanophysics ; Nanoelectronics and Nanophotonics (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Yamamoto
  • 総ページ数: 1-25
  • 出版者: Taylor & Francis Publisher(CRC Press)
• [備考]
  • URL: http://wwwsurf.phys.titech.ac.jp/tylab/index_j.html