JP2017067650A - 近接場プローブ構造および走査プローブ顕微鏡 - Google Patents
近接場プローブ構造および走査プローブ顕微鏡 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017067650A JP2017067650A JP2015194551A JP2015194551A JP2017067650A JP 2017067650 A JP2017067650 A JP 2017067650A JP 2015194551 A JP2015194551 A JP 2015194551A JP 2015194551 A JP2015194551 A JP 2015194551A JP 2017067650 A JP2017067650 A JP 2017067650A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- center
- field
- diamond
- probe
- nitrogen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
Description
窒素−空孔複合体中心を含有するダイヤモンド部材と、
前記窒素−空孔複合体中心に近接場下で励起光を照射し、前記励起光により前記窒素−空孔複合体中心から近接場下で生じた蛍光を取り出すことができるように、前記ダイヤモンド部材に対して固定的に配置された光照射取出部材と、
を有する近接場プローブ構造
が提供される。
試料の観察に用いられるプローブ機構と、
前記試料と前記プローブ機構との相対的な位置を制御する走査機構と、
を有し、
前記プローブ機構は、
窒素−空孔複合体中心を含有するダイヤモンド部材と、
前記窒素−空孔複合体中心に近接場下で励起光を照射し、前記励起光により前記窒素−空孔複合体中心から近接場下で生じた蛍光を取り出すことができるように、前記ダイヤモンド部材に対して固定的に配置された光照射取出部材と、
を有する近接場プローブ構造
を有する、走査プローブ顕微鏡
が提供される。
窒素−空孔複合体中心を含有するダイヤモンド部材と、
前記窒素−空孔複合体中心に近接場下で励起光を照射し、前記励起光により前記窒素−空孔複合体中心から近接場下で生じた蛍光を取り出すことができるように、前記ダイヤモンド部材に対して固定的に配置された光照射取出部材と、
を有する近接場プローブ構造。
前記ダイヤモンド部材は、単一の前記窒素−空孔複合体中心を含有する付記1に記載の近接場プローブ構造。
前記光照射取出部材は、光ファイバープローブであり、
前記ダイヤモンド部材は、前記光ファイバープローブの先端部に取り付けられたナノダイヤモンド粒子である付記1または2に記載の近接場プローブ構造。
前記ナノダイヤモンド粒子の先端側の端から深さ3nm〜10nmの範囲内に、前記窒素−空孔複合体中心が位置している付記3に記載の近接場プローブ構造。
前記窒素−空孔複合体中心のスピンの向きは、前記光ファイバープローブの先端部の延在方向と平行である付記3または4に記載の近接場プローブ構造。
前記光照射取出部材は、光ファイバーに接続され、先端に向かって細くなる形状を有するダイヤモンドロッドの根元側部分であり、
前記ダイヤモンド部材は、前記ダイヤモンドロッドの前記根元側部分よりも先端側に配置された先端側部分である付記1または2に記載の近接場プローブ構造。
前記先端側部分の先端側の端から深さ3nm〜10nmの範囲内に、前記窒素−空孔複合体中心が位置している付記6に記載の近接場プローブ構造。
前記先端側部分の先端側の端面は、(111)面である付記6または7に記載の近接場プローブ構造。
前記窒素−空孔複合体中心のスピンの向きは、前記先端側部分の先端側の端面の法線方向と平行である付記6〜8のいずれか1つに記載の近接場プローブ構造。
前記根元側部分の根元側の端面は、前記光ファイバーのコアの端面の形状と一致するか前記コアの端面に内包される形状である付記6〜9のいずれか1つに記載の近接場プローブ構造。
前記ダイヤモンドロッドの外面に、光を内側に反射させる反射膜が形成されている付記6〜10のいずれか1つに記載の近接場プローブ構造。
前記先端側部分の先端で、前記反射膜に開口が形成されている付記11に記載の近接場プローブ構造。
試料の観察に用いられるプローブ機構と、
前記試料と前記プローブ機構との相対的な位置を制御する走査機構と、
を有し、
前記プローブ機構は、
窒素−空孔複合体中心を含有するダイヤモンド部材と、
前記窒素−空孔複合体中心に近接場下で励起光を照射し、前記励起光により前記窒素−空孔複合体中心から近接場下で生じた蛍光を取り出すことができるように、前記ダイヤモンド部材に対して固定的に配置された光照射取出部材と、
を有する近接場プローブ構造
を有する、走査プローブ顕微鏡。
前記ダイヤモンド部材は、単一の前記窒素−空孔複合体中心を含有する付記13に記載の走査プローブ顕微鏡。
前記光照射取出部材は、光ファイバープローブであり、
前記ダイヤモンド部材は、前記光ファイバープローブの先端部に取り付けられたナノダイヤモンド粒子である付記13または14に記載の走査プローブ顕微鏡。
前記光照射取出部材は、光ファイバーに接続され、先端に向かって細くなる形状を有するダイヤモンドロッドの根元側部分であり、
前記ダイヤモンド部材は、前記ダイヤモンドロッドの前記根元側部分よりも先端側に配置された先端側部分である付記13または14に記載の走査プローブ顕微鏡。
前記励起光を出射する光源と、
前記蛍光を検出する検出器と、
をさらに有する付記13〜16のいずれか1つに記載の走査プローブ顕微鏡。
前記窒素−空孔複合体中心にマイクロ波を照射するためのマイクロ波源
をさらに有する付記13〜17のいずれか1つに記載の走査プローブ顕微鏡。
磁場を印加する磁場印加装置
をさらに有する付記13〜18のいずれか1つに記載の走査プローブ顕微鏡。
前記窒素−空孔複合体中心のスピンの向きは、前記磁場印加装置が印加する磁場と平行である付記19に記載の走査プローブ顕微鏡。
前記走査プローブ顕微鏡は、原子間力顕微鏡である付記13〜20のいずれか1つに記載の走査プローブ顕微鏡。
前記走査プローブ顕微鏡は、周波数変調型原子間力顕微鏡である付記13〜21のいずれか1つに記載の走査プローブ顕微鏡。
前記近接場プローブ構造の外面に、導電性の膜が形成されており、
前記走査プローブ顕微鏡は、走査型トンネル顕微鏡である付記13〜20のいずれか1つに記載の走査プローブ顕微鏡。
20 試料
100 プローブ機構
110 水晶振動子
120 近接場プローブ構造
130 ダイヤモンド部材、ナノダイヤモンド粒子、ダイヤモンドロッドの先端側部分
131 NV中心
140 光照射取出部材、光ファイバープローブ、ダイヤモンドロッドの根元側部分
150 ダイヤモンドロッド
151 ダイヤモンドロッドの先端側部分
152 ダイヤモンドロッドの根元側部分
200 走査機構
300 光照射検出装置
301 光ファイバー
311 励起光
321 蛍光
400 マイクロ波源
500 磁場印加装置
Claims (12)
- 窒素−空孔複合体中心を含有するダイヤモンド部材と、
前記窒素−空孔複合体中心に近接場下で励起光を照射し、前記励起光により前記窒素−空孔複合体中心から近接場下で生じた蛍光を取り出すことができるように、前記ダイヤモンド部材に対して固定的に配置された光照射取出部材と、
を有する近接場プローブ構造。 - 前記ダイヤモンド部材は、単一の前記窒素−空孔複合体中心を含有する請求項1に記載の近接場プローブ構造。
- 前記光照射取出部材は、光ファイバープローブであり、
前記ダイヤモンド部材は、前記光ファイバープローブの先端部に取り付けられたナノダイヤモンド粒子である請求項1または2に記載の近接場プローブ構造。 - 前記光照射取出部材は、光ファイバーに接続され、先端に向かって細くなる形状を有するダイヤモンドロッドの根元側部分であり、
前記ダイヤモンド部材は、前記ダイヤモンドロッドの前記根元側部分よりも先端側に配置された先端側部分である請求項1または2に記載の近接場プローブ構造。 - 前記先端側部分の先端側の端面は、(111)面である請求項4に記載の近接場プローブ構造。
- 前記ダイヤモンドロッドの外面に、光を内側に反射させる反射膜が形成されている請求項4または5に記載の近接場プローブ構造。
- 試料の観察に用いられるプローブ機構と、
前記試料と前記プローブ機構との相対的な位置を制御する走査機構と、
を有し、
前記プローブ機構は、
窒素−空孔複合体中心を含有するダイヤモンド部材と、
前記窒素−空孔複合体中心に近接場下で励起光を照射し、前記励起光により前記窒素−空孔複合体中心から近接場下で生じた蛍光を取り出すことができるように、前記ダイヤモンド部材に対して固定的に配置された光照射取出部材と、
を有する近接場プローブ構造
を有する、走査プローブ顕微鏡。 - 前記励起光を出射する光源と、
前記蛍光を検出する検出器と、
をさらに有する請求項7に記載の走査プローブ顕微鏡。 - 前記窒素−空孔複合体中心にマイクロ波を照射するためのマイクロ波源
をさらに有する請求項7または8に記載の走査プローブ顕微鏡。 - 磁場を印加する磁場印加装置
をさらに有する請求項7〜9のいずれか1項に記載の走査プローブ顕微鏡。 - 前記走査プローブ顕微鏡は、原子間力顕微鏡である請求項7〜10のいずれか1項に記載の走査プローブ顕微鏡。
- 前記走査プローブ顕微鏡は、周波数変調型原子間力顕微鏡である請求項7〜11のいずれか1項に記載の走査プローブ顕微鏡。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015194551A JP6671745B2 (ja) | 2015-09-30 | 2015-09-30 | 近接場プローブ構造および走査プローブ顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015194551A JP6671745B2 (ja) | 2015-09-30 | 2015-09-30 | 近接場プローブ構造および走査プローブ顕微鏡 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017067650A true JP2017067650A (ja) | 2017-04-06 |
JP6671745B2 JP6671745B2 (ja) | 2020-03-25 |
Family
ID=58494547
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015194551A Active JP6671745B2 (ja) | 2015-09-30 | 2015-09-30 | 近接場プローブ構造および走査プローブ顕微鏡 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6671745B2 (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020008298A (ja) * | 2018-07-03 | 2020-01-16 | スミダコーポレーション株式会社 | 磁場測定装置および磁場測定方法 |
WO2020218504A1 (ja) * | 2019-04-26 | 2020-10-29 | バイオ・アクセラレーター株式会社 | 観察システム、観察方法 |
WO2022147123A1 (en) * | 2020-12-31 | 2022-07-07 | X Development Llc | Fiber-coupled spin defect magnetometry |
WO2022163679A1 (ja) | 2021-01-27 | 2022-08-04 | 日新電機株式会社 | ダイヤモンドセンサユニット |
WO2022163678A1 (ja) | 2021-01-27 | 2022-08-04 | 日新電機株式会社 | ダイヤモンドセンサユニット及びダイヤモンドセンサシステム |
WO2022163677A1 (ja) | 2021-01-27 | 2022-08-04 | 住友電気工業株式会社 | ダイヤモンド磁気センサユニット及びダイヤモンド磁気センサシステム |
WO2022210695A1 (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | 住友電気工業株式会社 | ダイヤモンド光磁気センサ |
WO2023013103A1 (ja) * | 2021-08-04 | 2023-02-09 | 株式会社日立製作所 | 検知プローブ、プローブ顕微鏡及び試料温度計測方法 |
WO2024028935A1 (ja) * | 2022-08-01 | 2024-02-08 | 株式会社日立製作所 | 検査装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07174770A (ja) * | 1993-07-29 | 1995-07-14 | At & T Corp | 光検出用反射式フィードバックプローブ装置 |
JP2002014030A (ja) * | 1999-12-20 | 2002-01-18 | Seiko Instruments Inc | 近視野光プローブとその製造方法、およびその近視野光プローブを用いた近視野光装置 |
JP2002181683A (ja) * | 2000-12-12 | 2002-06-26 | Seiko Instruments Inc | 光学的な開口の形成方法とその形成方法によって作製される近接場光デバイス |
JP2003344258A (ja) * | 2002-05-24 | 2003-12-03 | Japan Science & Technology Corp | 磁気力顕微鏡の垂直磁場印加装置 |
US20110309265A1 (en) * | 2010-04-19 | 2011-12-22 | President And Fellows Of Harvard College | Diamond nanowires |
WO2014051886A1 (en) * | 2012-08-22 | 2014-04-03 | President And Fellows Of Harvard College | Nanoscale scanning sensors |
-
2015
- 2015-09-30 JP JP2015194551A patent/JP6671745B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07174770A (ja) * | 1993-07-29 | 1995-07-14 | At & T Corp | 光検出用反射式フィードバックプローブ装置 |
JP2002014030A (ja) * | 1999-12-20 | 2002-01-18 | Seiko Instruments Inc | 近視野光プローブとその製造方法、およびその近視野光プローブを用いた近視野光装置 |
JP2002181683A (ja) * | 2000-12-12 | 2002-06-26 | Seiko Instruments Inc | 光学的な開口の形成方法とその形成方法によって作製される近接場光デバイス |
JP2003344258A (ja) * | 2002-05-24 | 2003-12-03 | Japan Science & Technology Corp | 磁気力顕微鏡の垂直磁場印加装置 |
US20110309265A1 (en) * | 2010-04-19 | 2011-12-22 | President And Fellows Of Harvard College | Diamond nanowires |
WO2014051886A1 (en) * | 2012-08-22 | 2014-04-03 | President And Fellows Of Harvard College | Nanoscale scanning sensors |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020008298A (ja) * | 2018-07-03 | 2020-01-16 | スミダコーポレーション株式会社 | 磁場測定装置および磁場測定方法 |
JP7194327B2 (ja) | 2018-07-03 | 2022-12-22 | スミダコーポレーション株式会社 | 磁場測定装置および磁場測定方法 |
WO2020218504A1 (ja) * | 2019-04-26 | 2020-10-29 | バイオ・アクセラレーター株式会社 | 観察システム、観察方法 |
WO2022147123A1 (en) * | 2020-12-31 | 2022-07-07 | X Development Llc | Fiber-coupled spin defect magnetometry |
US11531073B2 (en) | 2020-12-31 | 2022-12-20 | X Development Llc | Fiber-coupled spin defect magnetometry |
WO2022163679A1 (ja) | 2021-01-27 | 2022-08-04 | 日新電機株式会社 | ダイヤモンドセンサユニット |
WO2022163678A1 (ja) | 2021-01-27 | 2022-08-04 | 日新電機株式会社 | ダイヤモンドセンサユニット及びダイヤモンドセンサシステム |
WO2022163677A1 (ja) | 2021-01-27 | 2022-08-04 | 住友電気工業株式会社 | ダイヤモンド磁気センサユニット及びダイヤモンド磁気センサシステム |
WO2022210695A1 (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | 住友電気工業株式会社 | ダイヤモンド光磁気センサ |
WO2023013103A1 (ja) * | 2021-08-04 | 2023-02-09 | 株式会社日立製作所 | 検知プローブ、プローブ顕微鏡及び試料温度計測方法 |
WO2024028935A1 (ja) * | 2022-08-01 | 2024-02-08 | 株式会社日立製作所 | 検査装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6671745B2 (ja) | 2020-03-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6671745B2 (ja) | 近接場プローブ構造および走査プローブ顕微鏡 | |
Kociak et al. | Mapping plasmons at the nanometer scale in an electron microscope | |
JP5802128B2 (ja) | 四次元イメージング超高速電子顕微鏡 | |
US9978559B2 (en) | Method and device for time-resolved pump-probe electron microscopy | |
JP2015510595A (ja) | 測定装置 | |
BR102015010352B1 (pt) | dispositivo metálico para miscroscopia e espectroscopia óptica de campo próximo e método de fabricação do mesmo | |
Egerton et al. | An introduction to microscopy | |
Jung et al. | Spin measurements of NV centers coupled to a photonic crystal cavity | |
CN114594075A (zh) | 基于单自旋的量子钻石精密磁学测量系统 | |
Nikolay et al. | Accurate placement of single nanoparticles on opaque conductive structures | |
Chiang et al. | Chip‐Compatible Quantum Plasmonic Launcher | |
Cao et al. | Directional light beams by design from electrically driven elliptical slit antennas | |
Pezzagna et al. | High-resolution ion implantation from keV to MeV | |
Schroer et al. | Hard X‐Ray Scanning Microscopy with Coherent Diffraction Contrast | |
Schropp et al. | Scanning coherent x-ray microscopy as a tool for XFEL nanobeam characterization | |
WO2023013103A1 (ja) | 検知プローブ、プローブ顕微鏡及び試料温度計測方法 | |
Delord | Spin-mechanics with micro-particle levitating in a Paul trap | |
Riedel | Engineering of the photonic environment of single nitrogen-vacancy centers in diamond | |
Busche | Next-Generation Nanospectroscopy: Analytical and Numerical Models of New Developments in Electron Beam and Scanning Probe Experiments | |
Janik | Implementation and characterization of a new low temperature tip-enhanced near-field optical microscope | |
Ji | Towards Quantum Nanomechanics with a Trapped Diamond Crystal Coupled to an Electronic Spin Qubit | |
Schröder | Probing Light-Matter Interactions in Plasmonic Nanotips | |
JP5594770B2 (ja) | 構造解析方法および構造解析システム | |
Shi et al. | Nitrogen-vacancy color centers in diamond fabricated by ultrafast laser nanomachining | |
Poursoti | Deep Ultraviolet Plasmonics Using Momentum-Resolved Electron Energy Loss Spectroscopy |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180614 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190425 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190528 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190716 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191105 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191212 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200204 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200226 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6671745 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |