走査型トンネル顕微鏡による単一分子光学分光

使用扫描隧道显微镜的单分子光谱

• 批准号: 16760017
• 负责人: 目黒 和幸
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16760017/
• 关键词: 走査型トンネル顕微鏡; ラマン散乱; 探針増強ラマン分光; 表面プラズモン; カーボンナノチューブ; 単一分子分光; 光第二次高調波発生

昨年度までに構築した極低温STM探針増強ラマン分光システムの調整・改良を行うと共に、Au(111)基板上に分散吸着させた単層カーボン・ナノチューブ(SWNT)のSTM探針増強ラマン分光計測を行った。クロロホルム中にSWNTを超音波分散させた溶液を基板上に滴下した後自然乾燥させて作製した試料を、超高真空中(10^<-11> Torr台)、79Kに冷却した環境下で実験を行った。STM像観察によって孤立したSWNTバンドルを探し出し、その上に探針を固定してSTM探針増強ラマン散乱強度の探針-試料間距離依存性を測定した。励起光は波長785nmのTi : Sapphireレーザー光(試料への入射パワー〜5mW)を用いた。SWNTのG-bandモード(波数〜1590cm^<-1>)のラマン散乱強度が、探針がトンネル領域にある場合に増倍されていることが確認された(リトラクト領域の約2.3倍)。G-bandラマン散乱強度の探針-試料間距離依存性測定の結果では、試料-探針間距離の増加対して単調に減少するだけではなく、一旦減少したあと再び増加してピーク構造を持つ場合があることを発見した。物理的にこのような現象が起こり得るかを検討するために、半無限の試料表面近傍に電気双極子を置き、探針に見立てた曲率半径aの金属球を試料表面との距離dを隔てて設置すると十分遠方で電気双極子が何倍に観測されるかという電磁気学的増強効果の理論計算を行った。この結果、探針の曲率半径が小さい場合には単調な依存性しか現れないが、約500nm以上の大きな曲率半径を持つ探針に対してはピーク構造が現れ得ることがわかった。これは、特定の曲率aと距離dの組み合わせの場合に探針先端と試料表面で閉じこめられた局所表面プラズモンが共鳴励起することに起因するものであると考えられる。

Last year, the STM probe at very low temperature was used to improve the performance of the spectrometer. The dispersion and absorption of the Au substrate was carried out. The STM probe was used to improve the performance of the spectrometer. The medium SWNT ultrasonic dispersion solution is naturally dried on the substrate after dripping to prepare materials, ultra-high vacuum (10 ^ & lt;-11> Torr), and 79K cooling temperature in the environment. STM is used to detect the isolation of SWNT equipment, to detect the strength of dispersion, to detect the strength of dispersion, and to determine the dependence of separation between materials. Excites the 785nm wavelength Ti: the Sapphire wave length is excited by the light source, and the 5mW is used. SWNT (wavenumber ~ 1590cm^ & lt;-1>) does not affect the scatter strength, which is much higher than that in the field (about 2.3times). G-band scatter strength detection-inter-material distance separation dependence test results, material-detection distance separation test results, material-detection distance measurement, and so on. As soon as you do not have enough information, you will need to add more information to your customer support system. In physics, the temperature field is very high, and the semi-infinite material surface is close to the electronic double-cell device, and the radius of curvature of the metal ball is much higher than that of the metal ball. The distance between the metal ball and the surface of the metal ball is very close to that of the metal ball. The results show that the radius of curvature, the radius of curvature and the radius of curvature. On the surface of the material, the surface, the cause, the cause.