Optical force spectroscopy
光力谱
基本信息
- 批准号:22K18978
- 负责人:
- 金额:$ 4.16万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
- 财政年份:2022
- 资助国家:日本
- 起止时间:2022-06-30 至 2024-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
ナノキャピラリー光導波路を用いた光圧共鳴吸収スペクトロスコピーシステムを構築している。ナノキャピラリーは、ガラスキャピラリーに熱をかけて延伸することにより、長さが数mm、外径が光波長程度、内径が数100 nmまで細くしたものである。これはpL~fLの試料溶液を入れるセルであるとともに、回折限界まで集光した高強度な光を長距離均一にシングルモード伝搬させる光導波路の機能を持つ。このナノキャピラリーにナノ粒子を分散した溶液を注入し、端面からレーザー光を入射して単一ナノ粒子の吸収による光圧(共鳴吸収力)を発生させ、粒子の並進運動から吸収断面積を定量解析する手法である。本手法により種々のナノ粒子について単一分子レベルの吸収断面積の定量解析やナノ粒子をの分離選別輸送が実現できる。1)ナノキャピラリーの伝搬モードと共鳴吸収力の理論解析:ナノキャピラリー光導波路にレーザー光を導入したときの伝搬モードや偏光特性、運動量解析、共鳴吸収力を詳細に解析し、最適なナノキャピラリーの設計および光圧粒子運動の流体力学・熱運動解析による計測感度・吸収解析精度を精査した。また、角運動量変換を伴う共鳴吸収過程におけるスピン・軌道角運動量の転写・保存・変換特性について理論解析した。2)光圧共鳴吸収スペクトロスコピーシステムの構築と性能評価:設計したナノキャピラリーを高精度に作製し、加減圧装置により微量試料溶液を精密に注入するとともに、半導体レーザーの角運動量を制御して入射させ、超高感度CCDカメラを搭載した光学顕微鏡を用いてナノ粒子の散乱から並進・回転運動をnm精度で解析するシステムを構築した。また、ナノファイバーを用いたナノ粒子光圧選別輸送の実験に成功している。さらぶ、共鳴吸収スペクトルや過渡吸収ダイナミクスの測定に挑戦している。
The ナノキャピラリ ナノキャピラリ optical wavepath を is constructed by the <s:1> た optical compression resonance absorption スペ トロスコピ トロスコピ システムを システムを システムを る る る. ナ ノ キ ャ ピ ラ リ ー は, ガ ラ ス キ ャ ピ ラ リ ー に hot を か け て extension す る こ と に よ り, long さ が mm, outside diameter degree, the number of inner が が wavelength of 100 nm ま で fine く し た も の で あ る. こ れ は pL ~ fL の を into the sample solution れ る セ ル で あ る と と も に, inflexion limit ま で concentrated し た high strength light な を long uniform に シ ン グ ル モ ー ド 伝 move さ せ る optical wave function of road の を つ. こ の ナ ノ キ ャ ピ ラ リ ー に ナ を ノ particles dispersed し を た solution injection し, end face か ら レ ー ザ ー を incidence し て 単 a ナ の ノ particles suction 収 に よ る light 圧 (resonance absorption 収) を 発 raw さ せ, particle の hand movement か ら 収 absorption area を quantitative analytic す る gimmick で あ る. This technique に よ り kind 々 の ナ ノ particle に つ い て 単 a molecular レ ベ ル の 収 absorption area の quantitative analytic や ナ ノ particle を の separation choose don't conveying が be presently で き る. 1) ナノキャピラリ ナノキャピラリ 伝 伝 move モ ドと ドと theoretical analysis of resonant suction force <e:1> : ナ ノ キ ャ ピ ラ リ ー optical wave road に レ ー ザ ー light を import し た と き の 伝 move モ ー ド や polarization characteristics, exercise parsing, resonance absorption 収 を detailed analytical し に, optimum な ナ ノ キ ャ ピ ラ リ ー の design お よ び light 圧 particle motion の fluid mechanics, thermal motion resolution に よ る measuring sensitivity, suction 収 analytical precision を fine check し た. ま た and Angle of the workout - change を う resonance absorption 収 process に お け る ス ピ ン, orbital angular exercise の planning to write, save, and variations in properties に つ い て theory analytical し た. 2) Optical compression resonance absorption スペ トロスコピ トロスコピ システム システム <s:1> construction と performance evaluation 価 : Design し た ナ ノ キ ャ ピ ラ リ ー を し the high-precision に cropping, add and subtract 圧 device に よ り を trace sample solution precision に injection す る と と も に, semiconductor レ ー ザ ー の Angle exercise を suppression し て incident さ せ, ultra high sensitivity CCD カ メ ラ を carry し た optical 顕 micromirror を with い て ナ の ノ particles scattered か ら hand in hand, back to the planning movement を nm accuracy analytical す で る Youdaoplaceholder0 builds た. Youdaoplaceholder0, ナノファ バ バ バ を を the <s:1> experiment of optical compression separation and conveying of <s:1> たナノ particles に was successfully completed に て る る る る る. さ ら ぶ, resonance absorption 収 ス ペ ク ト ル や transition suction 収 ダ イ ナ ミ ク ス の determination に pick 戦 し て い る.
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Optical Manipulation of a Liquid Crystal (LC) Microdroplet by Optical Force
- DOI:10.1002/crat.202200080
- 发表时间:2022-08
- 期刊:
- 影响因子:1.5
- 作者:M. S. M. Yeng-M.-S.-M.-Yeng-93434325;S. K. Ayop;K. Sasaki
- 通讯作者:M. S. M. Yeng-M.-S.-M.-Yeng-93434325;S. K. Ayop;K. Sasaki
ナノ物質を自在に操る光のピンセット
自由操控纳米材料的光镊
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:辻 将太;牧原 颯馬;代市 拓海;三成 剛生;大野 誠吾;尾松 孝茂;宮本 克彦;笹木敬司
- 通讯作者:笹木敬司
光とナノ構造のスピン軌道相互作用制御とその応用
光与纳米结构的自旋轨道相互作用控制及其应用
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Shin’ichiro Hayashi;Seigo Ohno;Katsuhiko Miyamoto;Yoshiharu Urata;Norihiko Sekine;笹木敬司
- 通讯作者:笹木敬司
Controlled Optical Manipulation and Sorting of Nanomaterials Enabled by Photonic and Plasmonic Nanodevices
- DOI:10.1016/j.jphotochemrev.2022.100534
- 发表时间:2022-05
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Christophe Pin;H. Fujiwara;K. Sasaki
- 通讯作者:Christophe Pin;H. Fujiwara;K. Sasaki
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三澤弘明
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