走査プローブ顕微鏡を用いたニアフィールド2光子時間分解蛍光分光法の開発

使用扫描探针显微镜开发近场双光子时间分辨荧光光谱

• 批准号: 12874070
• 负责人: 玉井 尚登
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kwansei Gakuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12874070/
• 关键词: 2光子時間分解蛍光SNOM; 金めっき; 単一光子計数法; レーザー; 導電性高分子; 2光子蛍光; ポリイオンコンプレックス; J-会合体; ニアフィールド; メゾスコピック構造; 2光子励起; 無電解メッキ; 表面電場増強

1)2光子時間分解蛍光SNOMの開発と評価 昨年度開発した先鋭化光ファイバーチップの無電解ニッケルめっきを用いて,更にその表面を金めっきする事により,表面電場増強用のチップを作製する事を試みた。このチップを用いシェアフォース法により試料-チップ間の距離制御を行なった試料として導電性共役高分子MEH-PPVを用い,2光子励起による蛍光測定を試みた。フェムト秒Ti:サファイアレーザーの基本波(820nm)を励起光に用い,偏光面をp偏光として斜照射する光学系を組み立てた。試料表面で発生した2光子励起による蛍光を透過用対物レンズを用いて集光し,分光器,MCP光電子増倍管により時間分解単一光子検出を行なった。その結果,以下に示すことが明らかとなった。a)2光子励起によると考えられる試料からの発光が観測されるが,著しい空間分解能の改善は見られなかった。b)励起光強度に著しく依存するが,レーザー光強度を上げるとチップの金表面が加熱され,その影響が観測像に現れると共に,背景光としての2光子蛍光が干渉した。c)金めっきしたSNOMファイバーは先端部が脆く,剛性を持たせる工夫が必要である。d)検出系にピンホールを用い,また高感度なアバランシェフォトダイオードを用いる等して,分解能の改善が可能である。2)ポリイオンコンプレックス薄膜の2光子時間分解蛍光SNOWによる研究 アニオン性のチアシアニン色素とカチオン性高分子PDDAとの相互作用によるJ-会合体薄膜を作製し,そのメゾスコピツク構造と励起状態ダイナミクスを2光子時間分解蛍光SNOMを用いて解析した。その結果,PDDAの濃度に依存して,J-会合体のメゾスコピツク構造がファイバー状から岩状に変化すると共に,ファイバー状の構造と蛍光像の相関を解析した。

1)2 Photon time decomposition of light SNOM development and evaluation of last year's development, first sharpen the light source and electrodely-free light source, more relevant to the surface of the metal source, surface electric field enhancement and control of the matter. The distance between the sample and the conductive polymer MEH-PPV was measured by two-photon excitation. The fundamental wave (820nm) of the laser beam is excited, and the polarization plane is polarized obliquely. Sample surface emission: 2 photon excitation: 1 photon emission: 1 photon emission: 1 photon The results are shown below. a)2 Photon excitation, light emission, measurement, and improvement of spatial resolution energy. b) The intensity of excitation light depends on the intensity of excitation light. The intensity of excitation light increases. The surface of gold is heated. The effect of excitation light on the appearance of the image is common. The background light increases. c) Gold d) In the detection system, high sensitivity, high sensitivity, 2) 2-photon time-resolved photoluminescence SNOW study of polymer PDDA and its interaction with polymer PDDA. As a result,PDDA concentration dependence, J-junction structure, rock-like structure and optical image correlation analysis

项目成果

Y.Nabetani,M.Yamasaki,A.Miura,M.Tamai: "Fluorescence Dynamics and Morphology of Electroluminescent Polymer in Small Domains by Time-resolved SNOM"Thin Solid Film. (in press). (2001)

Y.Nabetani、M.Yamasaki、A.Miura、M.Tamai：“通过时间分辨 SNOM 实现小域电致发光聚合物的荧光动力学和形态”固体薄膜。

Y.Nabetani: "Fluorescence Dynamics and Morplrolgy of Electroluminescent Polmer in Small Domains by Time-resolved SNOM"Tlim Solid Film. 393. 329-333 (2001)

Y.Nabetani：“通过时间分辨 SNOM 实现小域电致发光聚合物的荧光动力学和形态”Tlim 固体薄膜。

A.Miura,Y.Yanagawa,N.Tamai: "Excitation Energy Transfer of Porphyrin in Polymer Thin Films by Time-resolved Scanning Near-field Optical Microspecroscopy"Journal of Microscopy. 202(in press). (2001)

A.Miura、Y.Yanakawa、N.Tamai：“通过时间分辨扫描近场光学显微光谱法实现聚合物薄膜中卟啉的激发能量转移”显微镜杂志。