ニアフィールドのフォトン力学

近场光子力学

基本信息

批准号：
09241102
负责人：
河田聡
金额：
$ 124.86万
依托单位：
Osaka 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：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1999
项目状态：
已结题

项目摘要

河田は、金属化カンチレバー先端に形成される増強された微小光スポットを用いることで、有機分子からのラマン散乱光を局所的に100〜1000倍程度増強することができ、これにより近接場ラマン光が検出できることを示した。さらに、試料の走査により、ナノメートルオーダーで近接場振動スペクトルのマッピングが行えることを、実験により検証し、近接場振動分光法の確立を図った。柳田は、機能状態の蛋白質分子の熱ゆらぎの測定法を開発した。アクチン蛋白質フィラメントの両端にビーズを付けて光ピンセットで捕捉し、回転拡散を測定した。ミオシン蛋白質存在下で、ATPの有無で回転弾性率は不変、振幅は増加した。これは、分子間のエネルギー授受をあらわす。現在、近接場によってこの反応を制御することを試みている。梅田は、エバネッセントフォトン力を、光ファイバーカンチレバーによって直接測定する方法を開発して、カンチレバー先端における勇断力とフォトン力の相互作用を明らかにするとともに、電磁場解析結果と比較してエバネッセントフォトン力場におけるその振る舞いを明らかにした。堀は、誘電体表面の原子・フォトン共鳴相互作用による擬運動量・擬角運動量移行の実験的検証のため、原子プローブ近接場偏極計測のための原子散乱装置と高感度位置敏感検出装置を完成させるとともに、検出器モードによる新しい近接場光子の量子理論を構築し、多重極子放射寿命の近接場変調効果を定量化した。羽根は、近接場光学顕微鏡用集積型プローブを実現するための微細加工プロセス技術の開発とマイクロプローブの製作を行った。プロセスの開発においては高速原子線によるエッチングの最適化を実現した。また、酸化膜の開口チップとシリコン光検出器をプローブに集積し、光源・光検出器一体の集積型プローブを実現した。

Kawata 证明，通过使用在金属化悬臂尖端形成的增强微小光斑，来自有机分子的拉曼散射光可以局部增强 100 到 1000 倍，从而增强近场拉曼光。表明能够被检测到。此外，我们通过实验验证了通过扫描样品可以在纳米级上绘制近场振动光谱，并建立了近场振动光谱。 Yanagida 开发了一种测量功能状态下蛋白质分子热波动的方法。将珠子附着在肌动蛋白丝的两端并用光镊捕获以测量旋转扩散。在肌球蛋白存在的情况下，旋转模量保持不变，并且在存在或不存在 ATP 的情况下振幅增加。这代表分子之间的能量交换。我们目前正在尝试使用近场来控制这种反应。梅田开发了一种利用光纤悬臂梁直接测量倏逝光子力的方法，阐明了悬臂梁尖端剪切力与光子力之间的相互作用，并将其与电磁场分析结果进行比较，以确定其在倏逝光子力场揭示了行为。 Hori 完成了一个原子散射装置和一个用于测量原子探针近场偏振的高灵敏度位置敏感检测装置，以便通过实验验证介电表面上原子-光子共振相互作用引起的赝动量和赝角动量转移。同时，我们基于探测器模式构建了新的近场光子量子理论，并量化了近场调制对多极辐射寿命的影响。 Hane开发了微制造工艺技术并制造了微探针，实现了近场光学显微镜的集成探针。在工艺开发中，我们利用高速原子束实现了蚀刻的优化。此外，探针中还集成了氧化膜孔径芯片和硅光电探测器，形成了具有光源和光电探测器的集成探针。