アキシコンプリズムを用いた表面プラズモンの局在化励起と自己組織化膜観察への応用

使用轴棱镜的表面等离子体激元的局域激发及其在自组织薄膜观察中的应用

基本信息

批准号：
20043016
负责人：
川田善正
金额：
$ 1.28万
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
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、アキシコンプリズムを用いた新しい表面プラズモンの励起法を提案するとともに、表面プラズモンを局在化させて、高いクウカン分解能をもつ表面プラズモン顕微鏡を実現し、局在プラズモンによる新しい結像理論を構築することを目的として研究を進めてきた。円錐形状のアキシコンプリズム側面で表面プラズモンを励起し、それらをプリズム先端まで伝搬させ、プリズム先端に大きな電場増強を実現することが目的である。特に提案手法の有効性を検証するために、フレネルの多層膜反射計算手法から最適なプリズム形状を設計し、実際に試作した。金属には金を仮定し、ガラス基板上にコートするクロムと金薄膜の最適膜厚、プリズムの頂角を設計した。試作したプリズムにレーザー光を入射し、プリズム側面で表面プラズモンが励起され、反射光が減少することを確認した。表面プラズモンはp偏光によってのみ励起されるので、入射光の偏光状態回転させることにより、反射高強度の減少する方向が変化することを確認した。また、蛍光薄膜を試料として用い、表面プラズモンにより、蛍光を励起することを試みた。本実験は、近赤外レーザー光を用いた2光子励起による蛍光発光である。さらに、全反射の際に生じるエパネッセント波を用いて、プリズム先端と試料との距離を制御するシステムを開発した。試料表面に局在化するエパネッセント波をプリズム先端で散乱させ、その強度を測定することにより、数ナノメートルの分解能で試料とプリズムの距離を制御した。

在这项研究中，我们提出了一种使用铜棱镜激发表面等离子体激发的新方法，我们一直在进行研究，目的是将表面等离子体定位，以实现具有高分辨率分辨率的表面等离子体显微镜，并使用局部等离子体构建成像的新理论。目的是激发在Axicom Prism的锥形侧面的表面等离子体，并将其传播到棱镜的尖端，从而在棱镜尖端增强了大型的电场。特别是，为了验证所提出的方法的有效性，我们从菲涅尔的多层膜反射计算方法中设计了最佳的棱镜形状，并实际产生了原型。假定金属的金，并且要在玻璃基板上涂上铬的最佳膜厚度和金薄膜，并设计了棱镜的顶点。有人证实，激光光在原型棱镜上入射，表面等离子体在棱镜的侧面受到激发，从而减少了反射光。由于表面等离子体仅通过p偏振光激发，因此可以证实，高反射强度降低的方向通过旋转入射光的极化状态而改变。此外，将荧光薄膜用作样品用表面等离子体激发荧光。该实验涉及使用近红外激光引起双光子激发引起的荧光发射。此外，已经开发了一个系统，该系统使用在总反射过程中产生的植物发浪控制棱镜尖端和样品之间的距离。样品和棱镜之间的距离是通过分辨出在棱镜尖端处于样品表面并测量强度的植物性波，以几种纳米的分辨率来控制。