近接場ナノフォトニクス研究チーム

当チームではレンズを用いた従来の光学顕微鏡における空間分解能の限界（光の半波長程度：～250ナノメートル）を超えた空間分解能を有する近接場光学顕微鏡の開発を行います。波長限界を超えてナノ空間領域へ光を閉じ込める近接場光学の原理の解明と技術の開発を行い、DNAやカーボンナノチューブなどの分子分布や結晶材料などのナノ構造を直接観察・識別・分析・画像化します。具体的な空間分解能の戦略目標として10ナノメートル以下を目指し、バルクでも1分子でもないメゾスコピック領域における新規な物理・化学的現象に関する分析技術の実験・理論両面での確立を目指します。また、新規な近接場ナノ構造材料、ナノデバイスの設計・開発、特性評価及びその応用研究を行います。

研究分野

物理学 / 工学 / 化学 / 材料科学 / 生物学 & 生化学

研究テーマ

• 近接場非線形ナノフォトニクス
• 近接場分子ナノフォトニクス
• 近接場ナノエレクトロオプティクス
• 近接場量子エレクトロニクス
• 近接場テラヘルツメタマテリアル

主要論文

1. N. Hayazawa, T. Yano, S. Kawata,
   Higly reproducible tip-enhanced Raman scattering using an oxidized and metallized silicon tip as a tool for everyone
   J. Raman Spectrosc.43, 1177 (2012).
2. N. Hayazawa, K. Furusawa, and S. Kawata,
   Nanometric locking of the tight focus for optical microscopy and tip-enhanced microscopy
   Nanotechnology 23, 465203 (2012).
3. A. Taguchi, N. Hayazawa, K. Furusawa, H. Ishitobi, S. Kawata,
   Deep-UV tip-enhanced Raman scattering,
   J. Raman Spectrosc. 2009, 394, 1775.
4. K. Furusawa, N. Hayazawa, T. Okamoto, T. Tanaka, S. Kawata
   Generation of broadband longitudinal fields for applications to ultrafast tip-enhanced near-field microscopy
   Opt. Exp. 19, 25328 (2011).
5. A. Tarun, N. Hayazawa, H. Ishitobi, S. Kawata, M. Reiche, O. Moutanabbir
   Mapping the "Forbidden" Transverse-Optical Phonons in Single Strained Silicon (100) Nanowire
   Nano Lett. 11, 4780 (2011).
6. Furusawa, K., Hayazawa, N., and Kawata, S.:
   Two-beam multiplexed CARS based on a broadband oscillator
   J. Raman Spectrosc. 41, 840 (2010).
7. K. Furusawa,, N. Hayazawa, F. C. Catalan, T. Okamoto,, and Kawata, S.:
   Tip-enhanced broadband CARS spectroscopy and imaging using a photonic crystal fiber based broadband light source
   J. Raman Spectrosc.43, 656 (2012).
8. Moutanabbir, O., Reiche, M., Hähnel, A., Erfurth,W., Motohashi,M., Tarun, A., Hayazawa, N., Kawata, S.:
   UV-Raman imaging of the in-plane strain in single ultrathin strained silicon-on-insulator patterned structure
   Appl. Phys. Lett. 96, 233105 (2010).
9. Moutanabbir, O., Reiche, M., Hähnel, A., Erfurth,W., Gösele, U., Motohashi,M., Tarun, A., Hayazawa, N., Kawata S.:
   Nanoscale pattering-induced strain redistribution in ultrathin strained Si layer on oxide
   Nanotechnology 21, 134013 (2010).
10. Tarun, A., Hayazawa, Yano, T., and Kawata, S.:
    Tip-heating-assisted Raman spectroscopy at elevated temperature
    J. Raman Spectrosc. 42, 992 (2011).