2016 Fiscal Year Annual Research Report
Optically levitated nanomaterials
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15K13501
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
蓑輪 陽介 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (50609691)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 光物性 / 光ピンセット / 量子エレクトロニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、光浮遊によって微粒子を環境から隔絶する実験系を構築し、さらにその微粒子本来の光物性を抽出し、かつその光物性を制御する実験技術を確立することを目的とする。
今年度の研究成果は主に以下の３つである。
(1)レーザーアブレーションによって作製した半導体CdSのサブマイクロ微粒子を光浮遊させることに成功した。バルク半導体CdSターゲットをもとに、レーザーアブレーションによって、その場で微粒子作成を行い、光浮遊系に導入した。走査型電子顕微鏡観察により、空気中のレーザーアブレーションによって、ナノメートル領域からマイクロメートル領域サイズのCdS微粒子が作製できていることを確認した。また形状が球に近く、光浮遊に適している微粒子の作製に成功していることも実証された。同時に、カソードルミネッセンス測定により、作製された微粒子が光学的な観点から、高い品質を持つことがわかった。今年度の研究により、対象物質を光浮遊中に導入し、光物性測定を行うための基盤技術が確立された。
(2)光浮遊中の微粒子の重心運動を観測するための実験系を構築した。微粒子の光学的性質とリンクしうる重心運動について、サブナノメートル精度で測定するための手法を開発・実装した。
(3)シリカ微粒子を対象とし、光浮遊下で加熱を行いアニーリング処理を行う実験に成功した。シリカ微粒子を光浮遊した後に、CO2レーザーを照射することで、加熱を行う。その結果、CO2レーザー強度に応じたアニーリングの効果を白色光散乱の手法によって確認することができた。白色光散乱スペクトルは、ミー散乱を通じて、球の光学的性質についての情報を含んでいるため、スペクトル解析によって、球のアニーリング効果を知ることができる。これらの結果を論文としてまとめた。
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