Development of photothermal imaging of optically trapped nanoparticles

• Project/Area Number: 22686027
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Intelligent mechanics/Mechanical systems
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: MIZUTANI Yasuhiro 徳島大学, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 講師研究者番号:40374152 (40374152)
• Project Period (FY): 2010 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥11,830,000 (Direct Cost: ¥9,100,000、Indirect Cost: ¥2,730,000); Fiscal Year 2012: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2011: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2010: ¥9,750,000 (Direct Cost: ¥7,500,000、Indirect Cost: ¥2,250,000)
• Keywords: ナノ粒子 / 光熱変換イメージング / 光ピンセット / エバネッセント光 / 偏光計測 / 微細周期構造 / 干渉計 / 光トラップ / ナノ構造 / 磁性体 / 光熱変換 / サブナノ粒子検出 / 反磁性 / エバネセント / ナノ周期構造

Research Abstract

This paper reports for two detection systems of nanoparticles. One is a detection method for nano particles as phase image expanded lager than diffraction limit in diameter by using photothermal effect. To detect minimal phase difference, a near-common path interferometer using a beam splitter cube is presented. The other is a trapping system for nano-particles by periodically localized light and of a detecting system for the trapped state by an ellipsometoric method. There are possibilities for observing and imaging of nanoparticles.

Research Products

• [Journal Article] Photothermal Imaging for Single Nanoparticle Using Single Element Interferometer (2013)
  • Author(s): Yuki Nagata, Yasuhiro Mizutani, Tetsuo Iwata and Yukitoshi Otani
  • Journal Title: Int. Nat. J. Optomechatoronics Volume: 7, 2 Issue: 2 Pages: 96-104
  • DOI: 10.1080/15599612.2013.777822
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] hotothermal imaging for single nanoparticle using single element interferometer (2013)
  • Author(s): Yuki Nagata
  • Journal Title: International Journal of Optomechatronics Volume: -
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Optically driven method for magnetically levitating diamagnetic material using photothermal effect (2012)
  • Author(s): Y. Mizutani, A. Tsutsumi, T. Iwata, and Y. Otani
  • Journal Title: J. Appl. Phys. Volume: Vol.111 Issue: 2 Pages: 23909-23914
  • DOI: 10.1063/1.3675182
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Polarization detection of optical trapped nano-particles on anisotropically-shaped sub-wavelength structures (2013)
  • Author(s): Naoya Taki, Yasuhiro Mizutani, Tetsuo Iwata, Takao Kojima, Hiroki Yamamotoand Takahiro Kozawa
  • Organizer: ICSE IV
  • Place of Presentation: Kyoto Research park (京都府)
  • Year and Date: 2013-05-30
• [Presentation] 光熱変換効果による単一ナノ粒子イメージング法の開発(第3報)粒子の運動の観察 (2013)
  • Author(s): 長田悠希,水谷康弘,岩田哲郎,大谷幸利
  • Organizer: 2013年度精密工学会春季大会学術講演会,A25
  • Place of Presentation: 東京工業大学(東京都
  • Year and Date: 2013-03-13
• [Presentation] Polarization detection of optical trapped nano-particles on anisotropically-shaped sub-wavelength structures (2013)
  • Author(s): Naoya Taki
  • Organizer: ICSE IV
  • Place of Presentation: Kyoto Research Park(京都)
• [Presentation] 光熱変換効果による単一ナノ粒子イメージング法の開発(第3報)粒子の運動の観察 (2013)
  • Author(s): 長田悠希
  • Organizer: 精密工学会春
  • Place of Presentation: 東京工業大学(東京)
• [Presentation] Photothermal imaging for single nanoparticle using near-common path interferometer (2012)
  • Author(s): Yuki Nagata, Yasuhiro Mizutani, Tetsuo Iwata, Yukitoshi Otani
  • Organizer: ISOT2012
  • Place of Presentation: The Cordelier Campus of UPMC (France)
  • Year and Date: 2012-10-30
• [Presentation] 光熱変換効果による単一ナノ粒子イメージング法の開発(第2報)フーリエ変換法を用いたリアルタイム検出 (2012)
  • Author(s): 長田悠希,水谷康弘,岩田哲郎,大谷幸利
  • Organizer: 2012年度精密工学会秋季大会学術講演会,F82
  • Place of Presentation: 九州工業大学(福岡県)
  • Year and Date: 2012-09-13
• [Presentation] Ellipsometric detection of optical trapped nanoparticles by periodic localized light (2012)
  • Author(s): Naoya Taki, Yasuhiro Mizutani, Tetsuo Iwata, Takao Kojima, Hiroki Yamamotoand Takahiro Kozawa
  • Organizer: Proceedings of SPIE
  • Place of Presentation: Square Brussels Meeting Centre (Belgium)
  • Year and Date: 2012-04-18
• [Presentation] 周期局在光および偏光解析法を用いたナノ粒子トラップシステムの開発 (第2報) ナノ周期構造の形状パラメータの検討 (2012)
  • Author(s): 滝 直也, 水谷 康弘, 岩田 哲郎, 小嶋崇夫, 山本 洋揮, 古澤 孝弘
  • Organizer: 2012年精密工学会春季大会学術講演会, M08
  • Year and Date: 2012-03-14
• [Presentation] 光熱変換効果による単一ナノ粒子イメージング法の開発(第1報)光熱変換効果による位相変化の測定 (2012)
  • Author(s): 長田悠希,水谷康弘,岩田哲郎,大谷幸利
  • Organizer: 2012年度精密工学会春季大会学術講演会,M06
  • Place of Presentation: 首都大学東京(東京都)
  • Year and Date: 2012-03-14
• [Presentation] 局在光および偏光解析法を用いたナノ粒子とラップシステムの開発(第2報) (2012)
  • Author(s): 滝直也
  • Organizer: 2012年精密工学会春季大会学術講演会
  • Place of Presentation: 首都大学東京(東京都)
  • Year and Date: 2012-03-14
• [Presentation] 光熱変換イメージングによるナノ粒子に次元検出法の開発(第1報) (2012)
  • Author(s): 長田悠希
  • Organizer: 2012年精密工学会春季大会学術講演会
  • Place of Presentation: 首都大学東京(東京都)
  • Year and Date: 2012-03-14
• [Presentation] hotothermal imaging for single nanoparticle using near-common path interferometer (2012)
  • Author(s): Yuki Nagata
  • Organizer: International Symposium on Optomechatronic Technologies
  • Place of Presentation: the University Pierre and Marie Curie(フランス)
• [Presentation] Ellipsometric detection of optical trapped nanoparticles by periodic localized light (2012)
  • Author(s): Naoya Taki
  • Organizer: Photonics Europe
  • Place of Presentation: Square Brussels Meeting Centre(ベルギー)
• [Presentation] 光熱変換効果による単一ナノ粒子イメージング法の開発(第2報)フーリエ変換法を用いたリアルタイム検出 (2012)
  • Author(s): 長田悠希
  • Organizer: 精密工学会秋
  • Place of Presentation: 九州工業大学(北九州)
• [Presentation] 局在光と偏光計測によるナノ粒子捕捉検出システムの開発 (2011)
  • Author(s): 水谷康弘,滝直也,岩田哲郎,小嶋崇夫,古澤孝弘
  • Organizer: レーザー学会 第421回研究会
  • Place of Presentation: 徳島大学(徳島県)
  • Year and Date: 2011-12-19
• [Presentation] 偏光解析法を用いたサブナノ粒子検出法の開発 (2011)
  • Author(s): 滝直也, 水谷康弘,岩田哲郎,小嶋崇夫,古澤孝弘
  • Organizer: 2011年度計測自動制御学会四国支部学術講演会, SO2-21
  • Place of Presentation: 徳島大学(徳島県)
  • Year and Date: 2011-11-03
• [Presentation] 光熱変換イメージングによるサブナノ粒子二次元検出法の開発 (2011)
  • Author(s): 長田悠希,水谷康弘,岩田哲郎
  • Organizer: 2011年度精密工学会中国四国支部岡山地方学術講演会,A03
  • Place of Presentation: 岡山大学(岡山県
  • Year and Date: 2011-10-08
• [Presentation] 光熱変換イメージングによるサブナノ粒子二次元検出法の開発 (2011)
  • Author(s): 長田悠希
  • Organizer: 2011年度精密工学会中国四国支部岡山地方学術講演会
  • Place of Presentation: 岡山大学(岡山県)
  • Year and Date: 2011-10-08
• [Presentation] 周期局在光を用いたサブナノ粒子トラップシステム (2011)
  • Author(s): 滝 直也, 水谷 康弘, 岩田 哲郎, 小嶋崇夫, 古澤 孝弘
  • Organizer: 2011年精密工学会秋季大会学術講演会, M33
  • Place of Presentation: 金沢大学(石川県)
  • Year and Date: 2011-09-21
• [Presentation] 局在光および偏光解析法を用いたナノ粒子とラップシステムの開発(第1報) (2011)
  • Author(s): 滝直也
  • Organizer: 2011年精密工学会秋季大会学術講演会
  • Place of Presentation: 金沢大学(石川県)
  • Year and Date: 2011-09-20
• [Presentation] Optically Driven Method for Magnetically Levitating a Diamagnetic Material Using the Photothermal Effect (2010)
  • Author(s): Yasuhiro Mizutani, Tsutsumi Akihiro, Tetsuo Iwata, Otani Yukitoshi
  • Organizer: ISOT 2010 International Symposium on Optomechatronic Technologies
  • Place of Presentation: カナダ・トロント
  • Year and Date: 2010-10-25