研究課題
本研究は表面・界面における単一分子レベルでの高分子鎖の振る舞いに着目し、その構造とダイナミクスを近接場光学顕微鏡かよる高解像度観察によって明らかにしようとするものである。本年度は単一高分子鎖全体のコンホメーションの観察と、分子内のセグメント配向を同時か評価可能な観察システムの開発を行った。試料の発光遷移モーメントの方向を決定する発光信号の偏光検出に加え、励起偏光の方向を変調し、これに同期した信号検出を行うことで励起モーメントの配向を決定可能なシステムの構築を目指した。励起光学系に、インライン型光ファイバー偏光コントローラを導入し、電気-光学変調器を用いることで、励起線偏光を10kHzで変調することを可能にした。近接場光学顕微鏡では高い分解能で光学像が得られるものの、一方で近接場光学顕微鏡では使用するプローブかよって分解能が異なるという問題もある。そのため近接場光学顕微鏡による観察の際には、測定に用いたプローブの特性を詳細に把握する必要がある。本年度は迅速かつ精確に近接場顕微鏡の点像分布関数を評価する手法を開発した。同手法では大きさ数nmの量子ドットを近接場中に置き、その発光強度を近接場光として計測する。このような量子ドットを近接場光源近傍の空間内で走査することで、近接場光強度の空間分布を得ることができた。この手法では数分程度の計測時間で近接場顕微鏡の分解能を簡便に評価することが可能であり、システムの状態を逐次確認することが容易となった。これにより、より精確な近接場顕微鏡画像の解析が可能となった。
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