Investigation of ultra-high resolution photoinduced force microscopy that can measure chirality of materials and monatomic observation conditions

研究可测量材料手性和单原子观察条件的超高分辨率光诱导力显微镜

基本信息

  • 批准号:
    22K18946
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.08万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2022-06-30 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

キラリティーは、分子や結晶の構造が、その鏡像と重ね合わすことのできない性質であり、生化学的な過程に影響を与えるほか、創薬において極めて重要な役割を果たすことが広く知られている。これまで、物質近傍に局在する光(近接場光)を検出し、回折限界を超える近接場キラル光学顕微鏡を実現しようとする試みが行われてきた。しかし、先鋭化した光ファイバや金属探針を用いて近接場光を伝搬光に変換する方式では、原子分解能(0.2nm以下)での観察は困難であった。本研究の目的は、物質表面の構造とキラリティーを原子分解能で観察可能な次世代の近接場キラル光学顕微鏡を開発すると共に、その原子分解能観察の条件を解明することにある。そこで、以下の課題について検討した。1)キラリティーの最適観察条件の理論的検討 キラリティーの測定は、円二色性分光法に基づき、右回りの円偏光と左回りの円偏光の応答の差より行う。キラリティーを高感度に測定するために制限している因子(キラリティーの力への変換効率や変位検出計の雑音など)を理論的に検討し、最適観察条件を求めた。2)円偏光を変調する光照射系の実現 キラリティーを高感度に測定するため、右回りの円偏光と左回りの円偏光が交互に入れ替わる光照射系を実現した。3)キラリティーを検出可能な光誘起力顕微鏡の構築 円偏光を変調した光で物質表面を照射し、カンチレバーの周波数シフトに現れる変調成分をロックインアンプで検出することにより、キラリティーを測定できるようにした。
The structure of molecular crystals, mirror images, properties, biochemical processes, effects, innovations, and results are important. The light in the vicinity of the substance (near field light) is detected, reflected and reflected, and the near field light is detected and reflected. It is difficult to detect the atomic decomposition energy (below 0.2 nm) when the metal probe is used in the near field light transmission. The purpose of this study is to investigate the structure and atomic decomposition energy of the surface of matter, and to clarify the conditions for the development of near-field optical micromirrors. The following topics are discussed. 1) Theoretical study of optimal observation conditions for color spectrum determination by dichroic spectroscopy: basic polarization, right polarization, left polarization, and difference in response. A theoretical study of the optimal conditions for the detection of high sensitivity 2) Polarized light modulation light irradiation system to achieve high sensitivity measurement, right and left polarization light irradiation system to achieve 3) The structure of the micro-mirror, the polarization of the light, the modulation of the light, the irradiation of the surface of the substance, the frequency of the light, the modulation of the components, the detection of the light, the measurement of the light.

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
SPMの過去から未来まで
SPM从过去到未来
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    菅原康弘
  • 通讯作者:
    菅原康弘
Atomic-scale Measurement of Photoinduced Force between a Tip and the Electron Orbital of C60 Single-molecule
原子尺度测量尖端与 C60 单分子电子轨道之间的光生力
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    上野宗真;松田欣之;藤井朱鳥;Tatsuya Yamamoto and Yasuhiro Sugawara
  • 通讯作者:
    Tatsuya Yamamoto and Yasuhiro Sugawara
Local spectroscopic imaging of a single quantum dot in photoinduced force microscopy
  • DOI:
    10.1063/5.0088634
  • 发表时间:
    2022-04
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    J. Yamanishi;Hidemasa Yamane;Y. Naitoh;Y. Li;Y. Sugawara
  • 通讯作者:
    J. Yamanishi;Hidemasa Yamane;Y. Naitoh;Y. Li;Y. Sugawara
光誘起力顕微鏡による有機薄膜pn接合の光誘起力と光起電力の同時測定
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    齋藤一貴;山本達也;山田喬昭;菅原康弘
  • 通讯作者:
    菅原康弘
Atomic-scale Optical Properties of Pentacene Molecules Measured by Photoinduced Force Microscopy (PiFM)
通过光诱导力显微镜 (PiFM) 测量并五苯分子的原子尺度光学性质
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yasuhiro Sugawara;Tatsuya Yamamoto;Yan Jun Li
  • 通讯作者:
    Yan Jun Li
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  • DOI:
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  • 影响因子:
    0
  • 作者:
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  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
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  • DOI:
  • 发表时间:
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  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    宮崎 雅大;菅原 康弘;李 艶君
  • 通讯作者:
    李 艶君
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  • DOI:
  • 发表时间:
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  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
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  • 通讯作者:
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  • 作者:
    菅原 康弘;宮崎 雅大;李 艶君
  • 通讯作者:
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    1989
  • 资助金额:
    $ 4.08万
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知道了