プローブを用いないニアフィールド顕微鏡の高機能化と高速現象の観察に関する研究

提高不使用探针的近场显微镜的功能并观察高速现象的研究

• 批准号: 11122208
• 负责人: 川田 善正
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11122208/
• 关键词: ニアフィールド顕微鏡; プローブ顕微鏡; 原子間力顕微鏡; 有機材料; 薄膜; 表面レリーフグレーティング; 光メモリ; 光記録

本研究では、これまでのニアフィールド顕微鏡の発想を根本から転換し、プローブを用いずに、光の場を物質の形状、密度分布など、他の物理量に変換して検出する、新しいニアフィールド顕微鏡の原理を考案するとともに、実際に装置を試作し、高速現象の観察に応用することを目的として研究を進めてきた。この手法の特徴は、これまでのニアフィールド光学顕微鏡とは異り、観察像を得るためにプローブを走査する必要がないため、生きた生物など移動する試料の観察や高速現象の観察が可能となる。本年度は、感光材料にウレタン-ウレア共重合体を用いて、実際に生物試料の観察を試みた。試料として、生きたゾウリムシを用い、ゾウリムシのべん毛の動きを高分解能で観察することを試みた。ゾウリムシを含んだ水滴をウレタン-ウレア共重合体薄膜上に滴下し、レーザー光を照射した。ゾウリムシのべん毛の動きの軌跡が、薄膜上に記録でき、高分解能でかつ動きのある試料を観察可能であることを示した。

在这项研究中，我们将从根本上改变传统近场显微镜的概念，开发一种新型近场显微镜，将光场转换为其他物理量，例如材料的形状和密度分布，并在不使用探针的情况下对其进行检测。除了设计其原理之外，我们还一直在进行研究，目的是实际制造原型设备并将其应用于高速现象的观察。该方法的一个特点是，与传统的近场光学显微镜不同，无需扫描探头即可获得观察图像，从而可以观察诸如活体生物体和高速现象等移动样品。今年，我们尝试使用氨基甲酸酯-脲共聚物作为感光材料来实际观察生物样品。我们以活体草履虫为样本，尝试以高分辨率观察草履虫鞭毛的运动。将含有草履虫的水滴滴在氨基甲酸酯-脲共聚物薄膜上并用激光照射。我们证明了草履虫鞭毛运动的轨迹可以记录在薄膜上，从而可以高分辨率观察运动样本。

项目成果

Y.Kawata: "Multilayered optical memories using three-dimensional mecroscopy"Optical Memory and Neural Networks. 8. 1-7 (1999)

Y.Kawata：“使用三维微观显微镜的多层光学存储器”光学存储器和神经网络。

Y.Kawata: "Three-dimensional optical data storage using photochromic materials"Chem. Rev.. (in press). (1999)

Y.Kawata：“使用光致变色材料的三维光学数据存储”Chem。