2020 Fiscal Year Annual Research Report
Single-nanomaterial absorption spectroscopy based on photomechanical response
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18K19057
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
伊都 将司 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (10372632)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| Keywords | 光トラッピング / ナノスケール高感度吸収分光 / ナノ光力学分光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究のねらいは，共鳴吸収により分子・ナノ粒子に作用する共鳴輻射力（吸収力）を高感度・高精度に測定することで，従来の光吸収量差検出に基づく吸収分光とは全く異なるアプローチで極微量サンプルの吸収分光を実現することにある。
初年度および２年度の研究により，数百ナノメートルから数マイクロメートルサイズの高分子微粒子に含まれる有機色素の基底状態吸収により発生する放射圧を精密に測定することに成功し，attoモル以下（数百から数千個オーダー）の分子による光吸収を検出可能であることを明らかにすると共に，溶媒中の量子ドットが吸収力及び散乱力により光軸方向に運動する様子を蛍光イメージから確認した。今年度は，非常に寿命の短い光励起状態分子による吸収（励起状態吸収）に起因する共鳴吸収力の検出にも取り組んだ。有機分子を内包した有機ナノ粒子に対して，高繰り返しの近赤外パルスレーザー光で単一微粒子を光捕捉し，可視のパルスレーザー光を微粒子に照射することで，微粒子に内包された分子の励起状態を生成した。このとき，内包分子の基底状態と励起状態の近赤外パルス光に対する吸収強度の差が微粒子に作用する光圧の変化となる。種々の有機分子系に対して，励起状態吸収に起因するナノスケールの機械運動を観測することに成功し，解析からナノ粒子中の分子の過渡種の吸収断面積を推定することに成功した。即ち，基底状態のみならず，励起状態吸収のナノスケール光力学分光に成功したと言える。
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Research Products
(7 results)
