フェムト秒光電導性AFMで探るナノチューブの単一分子光物性

使用飞秒光电导 AFM 探索纳米管的单分子光物理性质

• 批准号: 11165219
• 负责人: 坂口 浩司
• 金额: $ 2.11万
• 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 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11165219/
• 关键词: 電導性AFM; レーザー; ナノチューブ; 光導電性AFM; 有機薄膜

電導性原子間力顕微鏡とフェムト秒光パルスを利用して、カーボンナノチューブの光物性をナノメートルの時間分解能、フェムト秒の時間分解能で計測するフェムト秒2光子電導性原子間力顕微鏡装置を開発することを目的とした。開発した装置は、試料の局所的な電流をナノメートルの分解能で検出する電導性原子間力顕微鏡、光を照射するチタンサファイアレーザーから構成される。装置の性能を確認するため、試料として透明電極に真空蒸着したフタロシアニン薄膜を形成させ、光応答性を計測した。プリズム上に配置した試料に全反射の角度で波長400nm、時間幅110フェムト秒の二つの光パルスを導入した。白金コートしたカンチレバーを試料に接触させ局所的な電流を検出した。2つのフェムト秒パルスに時間遅延をかけ、遅延時間に対して電流の応答を観測した。電流の時間応答は、同軸光照射による干渉パターンが得られ、65フェムト秒の寿命で減衰した。400nmの一つ目の光パルスにより生成する励起子が位相緩和し、この寿命中に二つ目の光パルスによりイオン化された光電流を検出しているものと考えられる。以上から、開発した装置が具体的に動作することを確認し、ナノメートルの空間分解能、且つフェムト秒の時間分解能で有機材料の位相緩和時間を計測できることを明らかにした。今後開発した装置により、ナノチューブの単一分子光物性のについての詳細が明らかにされるものと期待される。

Conductivity atomic force micro-mirror and optical properties of the second light, time resolution energy of the second light, measurement of the second photon conductivity atomic force micro-mirror device development The device is composed of an electric current detector, a decomposition energy detector, a conductive atomic force detector, a micromirror, and a light detector. The performance of the device was confirmed by vacuum evaporation of the sample and measurement of the optical responsivity of the transparent electrode. The wavelength of total reflection of the sample is 400nm, the time amplitude is 110 nm, and the light intensity is introduced. The white gold sample is exposed to the electric current of the sample. 2. The time delay of the first time and the time delay of the second time are measured according to the current response. The current response time, coaxial light irradiation time, dry time, 65 seconds and life time are reduced. 400nm light source generation, excitation, phase relaxation, lifetime, light source generation, photocurrent generation In addition, the spatial decomposition energy of the organic material and the temporal decomposition energy of the organic material can be measured. In the future, the development of a device will be carried out in detail, and the optical properties of a single molecule will be discussed in detail.

项目成果

H. Sakaguchi: "Nanometer-Scale Photoelectric Property of Organic Thin Films Investigated by Photoconductive AFM"Jpn. J. Appl. Phys.. 38(6B). 3908-3911 (1999)

H. Sakaguchi：“通过光电导 AFM 研究有机薄膜的纳米级光电特性”Jpn。

F.Iwata, et al.: "Photoconductive imaging in a photon scanning tunneling microscope capable of point-contact current sensing using a conductive fiber probe"Journal of Microscopy. (発表予定).

F.Iwata 等人：“能够使用导电纤维探针进行点接触电流传感的光子扫描隧道显微镜中的光电导成像”《显微镜杂志》（即将出版）。