金属チップ増強近接場光を用いたアゾ系ポリマーの表面ナノレリーフ形成機構の解明

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20760040
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用光学・量子光工学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 石飛 秀和 独立行政法人理化学研究所, 河田ナノフォトニクス研究室, 協力研究員 (20372633)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• キーワード: 近接場光 / アゾポリマー / 光異性化 / 光誘起表面レリーフ / 金属チップ電場増強 / 光勾配力

研究概要

光軸方向の偏光成分(Ez)のみを有する単一集光スポットを用いることで、誘起される表面レリーフ形状がフィルム膜厚に依存することを見出した。この膜厚依存性は、フィルム面内方向の偏光(Ex, y)では見られず、Ez偏光特有な現象であることが分かった。また、金属チップ増強と放射偏光を組み合わせることで、増強近接場ナノ光スポットによる表面レリーフを誘起することに成功し、その形状がポリマーに作用するチップフォースに依存する事が分かった。チップ先端とポリマーとの吸着力が重要な役割を果たしていると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Orientational Imaging of Single Molecules by Using Azimuthal and Radial Polarizations (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Ishitobi, I. Nakamura, N. Hayazawa, Z. Sekkat, S. Kawata
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry B 114 ページ: 2565-2571
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface Nanofabrication in Photosensitive Polymers at the diffraction limit of light and down to 47 nm by Metal Tip-Enhanced Near Field light: Light Induced Nanomovement of Polymers (2009)
  • 著者名/発表者名: Z. Sekkat, H. Ishitobi, M. Tanabe, S. Shoji, S. Kawata
  • 雑誌名: Moroccan Journal of Condensed Matter 11 ページ: 111-117
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deep-UV tip-enhanced Raman scattering (2009)
  • 著者名/発表者名: Taguchi, N. Hayazawa, K. Furusawa, H. Ishitobi, S. Kawata
  • 雑誌名: Journal of Raman Spectroscopy 40 ページ: 1324-1330
  • 査読あり
• [雑誌論文] Controlling the plasmon resonance wavelength in metal-coated probe using refractive index modification (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Taguchi, N. Hayazawa, Y. Saito, H. Ishitobi, A. Tarun, S. Kawata
  • 雑誌名: Optics Express 17 ページ: 6509-6518
  • 査読あり
• [雑誌論文] On Fluorescence Blinking of Single Molecules in Polymers (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Ishitobi, T. Kai, K. Fujita, Z. Sekkat, S. Kawata
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 468 ページ: 234-238
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-photon induced polymer nanomovement (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Ishitobi, S. Shoji, T. Hiramatsu, H. -B. Sun, Z. Sekkat, S. Kawata
  • 雑誌名: Optics Express 16 ページ: 14106-14114
  • 査読あり
• [学会発表] Two-photon induced polymer nanomovement (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Ishitobi, T. Hiramatsu, Z. Sekkat, S. Kawata
  • 学会等名: The Annual Meeting of the Spectroscopical Society of Japan
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 20091116-20091118
• [学会発表] Method of optimizing plasmon resonance wavelength in metal coated TERS probe using refractive index modification (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Taguchi, N. Hayazawa, Y. Saito, H. Ishitobi, S. Kawata
  • 学会等名: The Annual Meeting of the Spectroscopical Society of Japan
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 20091116-20091118
• [学会発表] 偏光操作による単一蛍光分子の3次元分子配向角測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 石飛秀和、中村一誠、早澤紀彦、河田聡
  • 学会等名: 第10回エクストリーム・フォトニクス研究会
  • 発表場所: 蒲郡
  • 年月日: 20091104-20091105
• [学会発表] 単一集光スポット照射によるアゾ系フォトクロミックポリマーの光誘起物質移動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 石飛秀和
  • 学会等名: 特定領域研究「フォトクロミズムの攻究とメカニカル機能の創出」第4回公開シンポジウム
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20090901-20090902
• [学会発表] 単一蛍光分子の3次元配向イメージング (2009)
  • 著者名/発表者名: 石飛秀和、中村一誠、早澤紀彦、河田聡
  • 学会等名: エクストリームフォトニクスシンポジウム、-光で繋ぐ理研の基礎科学-
  • 発表場所: 和光
  • 年月日: 20090520-20090521
• [学会発表] 金属プローブによる深紫外共鳴ラマン散乱の増強 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田口敦清、早澤紀彦、古澤健太郎、石飛秀和、河田聡
  • 学会等名: エクストリームフォトニクスシンポジウム、-光で繋ぐ理研の基礎科学-
  • 発表場所: 和光
  • 年月日: 20090520-20090521
• [学会発表] 近接場光誘起表面レリーフとナノファブリケーションへの応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 石飛秀和、河田聡
  • 学会等名: 理化学研究所基幹研究所先端光科学研究領域「エクストリームフォトニクス研究、テラヘルツ光研究」第I期研究成果報告会-シンポジウム-
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2009-12-15
• [学会発表] 「金属プローブを用いた深紫外共鳴ラマン散乱の増強」、理化学研究所基幹研究所先端光科学研究領域「エクストリームフォトニクス研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田口敦清、早澤紀彦、古澤健太郎、石飛秀和、河田聡
  • 学会等名: テラヘルツ光研究」第I期研究成果報告会-シンポジウム-
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2009-12-15
• [学会発表] 光異性化分子の光誘起物質移動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 石飛秀和、中村一誠、早澤紀彦、河田聡
  • 学会等名: 第8回ナノフォトニクス&メタマテリアルシンポジウム
  • 発表場所: 和光
  • 年月日: 2009-11-06
• [学会発表] 近接場光学顕微鏡のためのプラズモニックナノプローブの設計研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田口敦清、早澤紀彦、齊藤結花、石飛秀和、河田聡
  • 学会等名: 第8回ナノフォトニクス&メタマテリアルシンポジウム
  • 発表場所: 和光
  • 年月日: 2009-11-06
• [学会発表] Orientational Imaging of Single Fluorescence Molecules by Using Radial and Azimuthal Polarizations (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Ishitobi, I. Nakamura, N. Hayazawa, S. Kawata
  • 学会等名: The Annual Meeting of the Spectroscopical Society of Japan
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 20081119-20081121
• [学会発表] Gap-Mode Tip-Enhanced Spectroscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Ishitobi, N. Hayazawa, A. Taguchi, S. Kawata
  • 学会等名: The Annual Meeting of the Spectroscopical Society of Japan
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 20081119-20081121
• [学会発表] Optimization of plasmon resonance wavelength in metal coated TERS probe by refractive index modification (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Taguchi, N. Hayazawa, Y. Saito, H. Ishitobi, S. Kawata
  • 学会等名: The Annual Meeting of the Spectroscopical Society of Japan
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 20081119-20081121
• [学会発表] Highly efficient gap-mode TERS based on focused SPP excitations (2008)
  • 著者名/発表者名: 早澤紀彦、石飛秀和、河田聡
  • 学会等名: 第8回エクストリーム・フォトニクス研究会
  • 発表場所: 蒲郡
  • 年月日: 20081111-20081112
• [学会発表] Excitation of Gap-mode based on focused surface plasmon polariton for tip-enhanced spectroscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Hayazawa, H. Ishitobi, A. Tarun, A. Taguchi, S. Kawata
  • 学会等名: 10th International Conference on Near-field Optics, Nanophotonics and Related Techniques (NFO10)
  • 発表場所: Buenos Aires, Argentina
  • 年月日: 20080901-20080905
• [学会発表] Two-photon orientation and nanofabrication in photoresponsive polymers (2008)
  • 著者名/発表者名: Z. Sekkat, H. Ishitobi, M. Tanabe, S. Shoji, S. Kawata
  • 学会等名: International Conference on Organic Photonics and Electronics 2008 (ICOPE2008) & The 10th International Conference on Organic Nonlinear Optics (ICONO'10)
  • 発表場所: Santa Fe, US
  • 年月日: 20080518-20080523
• [学会発表] ギャップモードチップ増強ラマン顕微鏡 (2008)
  • 著者名/発表者名: 石飛秀和、早澤紀彦、田口敦清、河田聡
  • 学会等名: 第7回エクストリーム・フォトニクス研究会
  • 発表場所: 和光
  • 年月日: 20080515-20080516
• [学会発表] シリコン酸化膜厚制御による近接場プラズモニックプローブの共鳴波長制御 (2008)
  • 著者名/発表者名: 田口敦清、早澤紀彦、齊藤結花、石飛秀和、河田聡
  • 学会等名: 第7回エクストリーム・フォトニクス研究会
  • 発表場所: 和光
  • 年月日: 20080515-20080516
• [学会発表] Two-photon Induced Polymer Nanomovement (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Ishitobi, Z. Sekkat, S. Kawata
  • 学会等名: RIKEN symposium, 7th Nanophotonics & Metamaterials Symposium
  • 発表場所: Wako, Japan
  • 年月日: 2008-11-07
• [学会発表] Orientational Imaging of Single Fluorescence Molecules by Using Radial and Azimuthal Polarizations (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Ishitobi, I. Nakamura, N. Hayazawa, S. Kawata
  • 学会等名: RIKEN symposium, 7th Nanophotonics & Metamaterials Symposium
  • 発表場所: Wako, Japan
  • 年月日: 2008-11-07
• [学会発表] Highly Efficient Gap-mode TERS Based on Focused SPP Excitations (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Hayazawa, H. Ishitobi, S. Kawata
  • 学会等名: RIKEN symposium, 7th Nanophotonics & Metamaterials Symposium
  • 発表場所: Wako, Japan
  • 年月日: 2008-11-07
• [学会発表] Optimization of Plasmon Resonance Wavelength in TERS Probe by Refractive Index Modification (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Taguchi, N. Hayazawa, Y. Saito, H. Ishitobi, S. Kawata
  • 学会等名: RIKEN symposium, 7th Nanophotonics & Metamaterials Symposium
  • 発表場所: Wako, Japan
  • 年月日: 2008-11-07
• [図書] 単一光スポット照射による光学異方性発現と光誘起物質移動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石飛秀和
  • 総ページ数: 39-52
  • 出版者: シーエムシー出版