Optical pulling force using a nanowaveguide
Publicly Offered Research
| Project Area | Nano-Material Manipulation and Structural Order Control with Optical Forces |
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| Project/Area Number |
17H05460
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
Sadgrove Mark 東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (40625000)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
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| Keywords | ナノファイバ / ナノ粒子 / 光引力 / ナノ光学 / 光圧 / マイクロ・ナノデバイス / 光ピンセット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、単一方向の電磁波を用いて、粒子の動く方向を自由に操ることを目的とした。
詳しくは、ナノ光ファイバー中の電磁波モードを２つ生成して、モードの干渉により方向を自由に動かせるポテンシャルを実現する。ポテンシャルにトラップされた粒子の動きもこの方法で操ることができる。
今回の研究の１つの大きな成果はファイバ表面上の粒子から方向的な散乱光の測定だった。
この結果は[M. Sadgrove, et al. Scientific Reports 7, 17085 (2017)]の論文にて報告した。単一金ナノ粒子をファイバ表面上に導入して、任意偏光を有している光ビームを照射した。すると、偏光状態により、ファイバに結合する光95%以上が右のファイバ先端又は95%以上が左のファイバ先端に伝搬する。この効果を用いれば、光の偏光により方向的な輻射圧を実現することができると思われる。また、こういう効果の原理はモード干渉として解釈できる。現在、以上のような方向的な光圧効果の観測を目指している。
2018年、以上の結果を含むレビュー論文を作成した[K.P. Nayak, M. Sadgrove, et al., Journal of Optics 20, 073001 (2018)]。この招待論文には重要なナノファイバ関係の結果をまとめ、多くの物理学研究者が読書できるフォーマットで掲載することを目的とした。
さらに、2018年度の第74回年次大会日本物理学会でナノ粒子と量子ドットの研究結果(M. Sugawara et al., 16PK201-3),ナノファイバ上のリポソーム輸送の結果(T. Yoshino, et al., 16PK201-4)及び金ナノロッドと冷却原子の研究結果(M. Sadgrove, 16PK201-5)を発表した。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(11 results)
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[Journal Article] Nanofiber quantum photonics2018
Author(s)
Kali P Nayak, Mark Sadgrove, Ramachandrarao Yalla, Fam Le Kien and Kohzo Hakuta
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Journal Title
Journal of Optics
Volume: 20
Issue: 7
Pages: 073001-073001
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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