極微構造における素励起の時空間コヒーレンスの起高時間分解近接場分光

超精细结构中基本激发时空相干性的时间分辨近场光谱

基本信息

批准号：
17034062
负责人：
岡本裕巳
金额：
$ 3.07万
依托单位：
Institute for Molecular Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の最終的な目標は,近接場で極めて高い時間分解能の超高速測定を行い,素励起の時空間コヒーレンスに関る現象を追跡することである。そのために,近接場プローブに用いられている光ファイバーで問題となる群遅延分散を補償する光学系を開発し,二十フェムト秒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の開発は終了したが,それらのインターフェース部分の構築に手間取っており,未だ近接場における超高速測定への適用に至っていない。しかし完成は時間の問題で,間もなく目標とする超高速測定が可能になると考えている。球状金ナノ微粒子の凝集構造に関して,昨年度に引き続き増強電場の空間分布の近接場イメージングを行った。微粒子間空隙に増強電場が集中し,ラマン活性も同じ部位に集中していることをイメージングにより明確にし,プラズモン共鳴による表面増強ラマン散乱の機構についての実験的な根拠を与えることができた。また,微粒子を二次元的に最密充填構造で敷き詰めた試料についても増強電場のイメージングを行い,充填構造の欠陥部位で電場の増強とラマン活性が顕著になるなど,これまでに全く知られていなかった特性が明らかとなりつつある。球,ロッド,プレート,凝集体等,様々なナノ構造を持つ金微粒子の近傍における電場増強とその空間分布を近接場二光子励起像により検討した。また微粒子周辺の色素分子からの発光に対する,それらのナノ構造の影響を検討した。発光の増強は微粒子の形状と凝集状態を顕著に反映することを明らかにした。

这项研究的最终目标是在近场中以极高的时间分辨率进行超快测量，并跟踪与基本激发时空相干性有关的现象。为此，我们开发了一种弥补群延迟分散体的光学系统，这是近场探针中使用的光纤的问题，旨在达到少于20个飞秒的时间分辨率。尽管用于分散自适应光学系统的硬件和优化算法的开发已经结束，但很难构建这些界面的接口，并且尚未应用于近场的超快速测量。但是，完成它只是时间问题，我们认为目标超高速度测量很快就会成为可能。从去年开始，就球形金纳米颗粒的聚集结构进行了增强电场的空间分布的近场成像。成像清楚地表明，增强的电场集中在颗粒间空隙中，拉曼活性也集中在同一位置，为由于等离子体共振而导致表面增强的拉曼散射机理提供了实验基础。此外，还为在二维封闭式结构中铺设的细颗粒的样品还成像增强的电场，并且增强的电场和拉曼活性在填充结构中的有缺陷地点变得更加明显，并且先前未知的特征变得明显。使用近场的两光子激发图像研究了具有各种纳米结构（例如球，杆，板和聚集体）的金颗粒的电场增强和空间分布。还研究了其纳米结构对微粒周围染料分子发射的影响。据揭示，增强的光发射显着反映了细颗粒的形状和聚集状态。