表面プラズモンポラリトンを介した自由な低速光電子と光との間の相互作用の実証

通过表面等离子体激元演示自由慢光电子与光之间的相互作用

• 批准号: 23656032
• 负责人: 永富 隆清
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23656032/
• 关键词: 表面プラズモンポラリトン; 光電子; X線光電子; 金ナノ粒子

本研究課題では,世界で初めて,自由電子である低速光電子と光の間の表面プラズモンポラリトンを介した相互作用を実験的に実証し,実用的なプラズモニックデバイスにおける表面プラズモンポラリトン励起ダイナミクスを調べるための新手法,「フェムト秒光電子スペクトロ顕微鏡」及び「フェムト秒大気圧光電子分光法」の実現の可能性を探ることを目的とした.そのために最終年度には,基板上へ作製したAuナノ粒子試料に対して,X線光電子分光装置内で可視光並びに紫外光を照射して表面プラズモンポラリトン励起を行い,表面プラズモンポラリトンを介した低速光電子と光との相互作用の存在を実証することを試みた.これを実現するために実験条件の検討を行い,Auナノ粒子試料はガラス基板上に作製することとした.これは,基板背面からレーザーを照射することで,レーザーによる表面プラズモンポラリトンの励起効率と光電子の検出効率を同時に向上させるためである.本手法は,ガラス基板への光照射によって誘起される基板の帯電を中和させるためにも有効であることを確認した.この測定条件を実現するための背面光照射試料ホルダーも開発した.可視光並びに紫外光導入系については,汎用のX線光電子分光装置での測定を実現するために,小型軽量な光学系を設計,試作した.これらホルダーと測定系を試作し,相互作用の有無を光電子スペクトルにより検出することを試みた.しかしながら現段階では,未だ存在を実証できる段階には至っていない.現在までに,今後実証するための改善策を検討し,パルスレーザーの採用が有効であると考えている.

This research topic is to demonstrate the interaction between low-speed photoelectrons and light in the world, and to use a new method to modulate the interaction between low-speed photoelectrons and light. A study on the possibility of realization of "optical micro-mirror" and "optical micro-spectrometer" with high pressure. In the final year, Au particles were prepared on the substrate. Visible light and ultraviolet light were irradiated in the X-ray optoelectronic spectrometer. The surface of the substrate was excited. The interaction of low-speed photoelectrons and light was demonstrated. The conditions for the preparation of Au particles were discussed. The excitation efficiency of photoelectron emission is simultaneously increased. This method is to confirm the presence of light on the substrate and the neutralization of the substrate. The measurement conditions were determined by backlighting the specimen. Visible light and ultraviolet light introduction system design and trial implementation of a versatile X-ray photoelectron spectrometer. The interaction between photoelectron and electron was studied. There is no evidence of the existence of this phenomenon. Now, in the future, we will prove that the improvement strategy is discussed, and the improvement strategy is adopted.

项目成果

深さ方向分析における深さ分解能，界面幅及び界面位置に関するアンケート調査結果について

深度方向分析中深度分辨率、界面宽度、界面位置的问卷调查结果

• 作者: Y. Murasawa;H. Kataoka;T. Nagatomi;Y. Takai;K. Yoshino;Y. Morita;M. Nishitani and M. Kitagawa;永富隆清;永富隆清
• 通讯作者: 永富隆清

オージェ電子分光法分析における電子線誘起試料損傷の標準化とデータベース化 -SiO2薄膜表面の損傷過程-

俄歇电子能谱分析中电子束诱发样品损伤的标准化及数据库创建-SiO2薄膜表面损伤过程-

• 发表时间: 2012
• 作者: 永富隆清;田沼繁夫
• 通讯作者: 田沼繁夫

Investigation of Measurement Conditions of Metastable De-excitation Spectroscopy of MgO Thin Films Used for Plasma Display Panels

等离子显示面板用 MgO 薄膜亚稳态去激发光谱测量条件的研究

• 发表时间: 2011
• 期刊: Journal of Surface Analysis
• 作者: K. Yoshino;Y. Morita;T. Nagatomi;M. Terauchi;T. Tsujita;T. Nakayama;Y. Yamauchi;M. Nishitani;M. Kitagawa;Y. Yamauchi;and Y. Takai
• 通讯作者: and Y. Takai

Changes in Ionization Potentials of MgO and CaO Films upon Heating in Air and Vacuum Investigated by Metastable De-excitation Spectroscopy

亚稳态去激发光谱研究 MgO 和 CaO 薄膜在空气和真空中加热后电离势的变化

• DOI: 10.1016/j.apsusc.2012.07.005
• 发表时间: 2012
• 期刊: Applied Surface Science
• 影响因子: 6.7
• 作者: K. Yoshino;Y. Morita;T. Nagatomi;M. Terauchi;T. Tsujita;Y. Doi;T. Nakayama;Y. Yamauchi;M. Nishitani;M. Kitagawa;Y. Yamauchi;Y. Takai
• 通讯作者: Y. Takai

Effects of Carbon Contaminations on Electron-Induced Degradation of SiO2

碳污染对 SiO2 电子诱导降解的影响

• 发表时间: 2011
• 作者: T. Nagatomi;H. Nakamura;Y. Takai and S. Tanuma
• 通讯作者: Y. Takai and S. Tanuma