エバネッセント場の力による高分解能検出に関する研究

利用倏逝场的力量进行高分辨率探测的研究

• 批准号: 09241217
• 负责人: 菅原 康弘
• 金额: $ 1.92万
• 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
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09241217/
• 关键词: 近接場; エバネセント場; 原子間力; 力; 半導体探針; 光学顕微鏡; 散乱光; 表面ポテンシャル

探針によるエバネッセント光の錯乱過程をより定量的に実験できるように、現有の原子間力顕微鏡の改良に重点を置き、研究を推進した。1)現有の原子間力顕微鏡の超高感度化超高分解能のフォトン原子間力顕微鏡を開発するためは、まず、変位検出感度0.2Aの現有の光干渉計を改良し、超高感度な変位検出を実現した。具体的には、ノイズ成分の極めて少ない光源と超安定な駆動回路を購入し、検出感度0.05Aの超高感度な光干渉計を実現した。また、探針の共振周波数の変化を検出する現有の周波数変調回路(検出感度0.1Hz)を改良し、超高感度(検出感度0.01Hz)な周波数検出を実現した。2)探針からの散乱光を検出する装置の付加エバネッセント光の散乱過程に関する基礎的な知見を得るためには、力だけでなく、散乱光の強度やスペクトラムも測定する必要がある。そこで、探針からの微弱な散乱光を検出する装置を現有の原子間力顕微鏡に付加した。3)力と散乱光強度の距離依存性と偏光依存性の測定エバネッセント光を力として測定した場合、その減衰距離は入射光の波長に依存しないこと、また、力の大きさはs偏光に比較してp偏光の方が大きくなることが、我々のこれまでの実験により明らかにされている。同様の実験を散乱光の強度についても行い・比較することにより、エバネッセント光の散乱過程における力の発生機構を検討した。その結果,力の発生機構は半導体探針表面のポテンシャル変化によることが判明した。

Probes are being developed to quantify the process of optical disruption, and improvements to existing atomic force micromirrors are being focused on and studied. 1)The present optical interference meter with ultra-high sensitivity and ultra-high resolution energy is improved and realized by the present optical interference meter with ultra-high sensitivity and ultra-high resolution sensitivity of 0.2A. Specific components of the light source, ultra-stable power circuit, detection sensitivity of 0.05A ultra-high sensitivity optical interference meter The resonance cycle number of the probe is detected by improving the existing cycle number modulation circuit (detection sensitivity 0.1Hz) and detecting the cycle number of the ultra-high sensitivity (detection sensitivity 0.01Hz). 2)The measurement of scattered light intensity and scattered light intensity is necessary for the basic knowledge of scattered light process related to the detection of scattered light by probe. A device for detecting weak scattered light from a probe is added to an existing atomic force microscope. 3)Measurement of distance dependence and polarization dependence of scattered light intensity of force and attenuation distance of scattered light intensity are dependent on wavelength of incident light. The intensity of scattered light in the same way is compared with the intensity of scattered light in the same way. As a result, the force generation mechanism was identified as the surface of the semiconductor probe.

项目成果

Y.Sugawara et al.: ""True atomic resolution imaging with noncontact atomic force microscopy"" Appl.Sur.Sci.Vol.113/114. 364-370 (1997)

Y.Sukawara 等人：“使用非接触式原子力显微镜进行真正的原子分辨率成像”Appl.Sur.Sci.Vol.113/114。

M.Abe et al.: "“Detection mechanism of optical enanescent field using a noncontact mode Atomic force microscope with a frequency modulation detection method"" J.Vac.Sci.Technol.B. Vol.15,No.4. 1512-1515 (1997)

M.Abe 等人：“使用非接触模式原子力显微镜和频率调制检测方法检测光学衰老场”，J.Vac.Sci.Technol.B，第 15 卷，第 4 期。 1515 (1997)

J.Ohgami et al.: ""Growth of Two-Dimensional Nucleus on a Cleaved (010) Surface of (NH_2CH_2COOH)_3・H_2SO_4"" J.Phys.Soc.Jpn.Vol.66,No.9. 2747-2750 (1997)

J.Ohgami等人：“(NH_2CH_2COOH)_3·H_2SO_4的解理(010)表面上的二维核的生长”J.Phys.Soc.Jpn.Vol.66，No.9。 (1997)

T.Uchihashi et al.: "“Role of a covalent bonding interaction in noncontact-mode atomic-force microscopy"" Phys.Rev.B. Vol.56,No.16. 9834-9840 (1997)

T. Uchihashi 等人：“非接触模式原子力显微镜中的共价键相互作用的作用”，Phys.Rev.B，第 56 卷，第 9834-9840 号（1997 年）。

M.Abe et al.: ""Force Imaging of Optical Near-Field Using Noncontact Mode Atomic Force Microscopy"" Jpn.J.Appl.Phys.Vol.37,No.2A. L167-L169 (1998)

M.Abe 等人：“使用非接触模式原子力显微镜进行光学近场力成像”Jpn.J.Appl.Phys.Vol.37，No.2A。