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2008 Fiscal Year Annual Research Report

集光レーザーの光圧による結晶成長制御

Research Project

Project/Area Number 20550136
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

杉山 輝樹  Nara Institute of Science and Technology, 物質創成科学研究科, 特任准教授 (80397687)

Keywords光圧 / 連続発振レーザー / 結晶成長 / アミノ酸 / 偏光 / オストワルド熟成
Research Abstract

最近我々は、集光レーザーの光圧をグリシン過飽和溶液に作用させることにより分子の高濃度領域を誘起し、結晶化へと導くことに成功した。この結果を踏まえ、本研究では自然蒸発により析出した結晶の近傍にレーザーを集光し、分子の高濃度領域を誘起することにより、光圧で結晶成長を制御することを目的として研究を行った。以下に主な結果を列記する。
1、サンプルを顕微鏡のステージにセットした約20分後には、自然蒸発による結晶析出が確認された。その後、時間と共に結晶は増大し、数分後には結晶成長が停止した。その後、レーザー光を結晶の近傍にレーザーを集光すると、集光点方向への再び成長が始まり、照射15秒後には結晶成長が集光点に到達し成長が停止し、引き続きレーザーを照射し続けても結晶に変化は見られなかった。このように、結晶成長方向を集光位置により制御し、求められる位置にまで成長させることに成功した。
2、別の例として、集光点付近に数個の結晶が存在した場合には、集光点に近く且つ集光点の向きに結晶成長面が向いていると思われる結晶が、上述と同様に成長が観察された。しかんしながら、その他の結晶は逆に溶解する様子が観測された。この現象は、オストワルド熟成を促進した結果であると考えられ、即ち光圧により系の平衡を傾けたことを意味する。この結果から、狙った結晶を成長または溶解させられることを意味し、例えば多結晶化してしまった結晶を、単結晶化させる事が可能であることを強く示唆している。21年度は、結晶成長速度のレーザー強度、偏光依存性について調べる。

  • Research Products

    (21 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (14 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Crystal growth of glycine controlled by a focused cw near-infrared laser beam2009

    • Author(s)
      Teruki Sugiyama
    • Journal Title

      Chemistry Letters (in press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nanosecond laser preparation of C_<60> aqueous nanocolloids2009

    • Author(s)
      Teruki Sugiyama
    • Journal Title

      Journal of Photochemistry and Photobiology A : Chemistry (in press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Laser fabrication and crystallization of nano materials2008

    • Author(s)
      Teruki Sugiyama
    • Journal Title

      Proceedings of SPIE 6891

      Pages: 689112_1-689112_8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Laser fabrication of nanoparticles and crystals in solution2008

    • Author(s)
      Teruki Sugiyama
    • Journal Title

      Proceeding of PICALO(Pacific Int'l Conf. Appl. Laser & Optics)

      Pages: 807-812

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fabrication of fluorescent nanoparticles of dendronized perylenediimide by laser ablation in water2008

    • Author(s)
      Ryohei Yasukuni
    • Journal Title

      Applied Physics A 93

      Pages: 5-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Laser fabrication and spectroscopy of organic nanoparticles2008

    • Author(s)
      Tsuyoshi Asahi
    • Journal Title

      Accounts of Chemical Research 41

      Pages: 1790-1798

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] グリシンの光圧捕捉結晶化における液面変化の光干渉観察2009

    • Author(s)
      柚山健一
    • Organizer
      2009年春季 第56回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      筑波大学(茨城)
    • Year and Date
      2009-04-01
  • [Presentation] Novel Phenomena of Crystallization and Crystal Growth by Photon Pressure of a Focused CW Laser Beam2009

    • Author(s)
      Hiroshi Masuhara
    • Organizer
      237th ACS National Meeting
    • Place of Presentation
      Salt Lake City, USA
    • Year and Date
      2009-03-26
  • [Presentation] Dynamics, Mechanism, and Application of Laser Ablation of Molecular and Bio Systems2008

    • Author(s)
      Hiroshi Masuhara
    • Organizer
      The 8th GIST/NIST Joint Symposiumon Advanced Materials
    • Place of Presentation
      Ikoma, Japan
    • Year and Date
      2008-11-26
  • [Presentation] Fabrication of Various Organic Dye Nanocrystals by Laser Ablation in Poor Solvents2008

    • Author(s)
      Ken-ichi Yuyama
    • Organizer
      The 8 th GIST/NIST Joint Symposiumon Advanced Materials
    • Place of Presentation
      Ikoma, Japan
    • Year and Date
      2008-11-26
  • [Presentation] グリシンの光圧結晶化と結晶成長制御2008

    • Author(s)
      杉山輝樹、足立宅司、増原宏
    • Organizer
      第17回有機結晶シンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪)
    • Year and Date
      2008-11-14
  • [Presentation] Laser Tsunami Crystallization and Laser Trapping Crystallization : A Challenge for Molecular Materials Study2008

    • Author(s)
      Hiroshi Masuhara
    • Organizer
      The 2nd Japan-Taiwan Joint Symposium on Organized Nanomaterials and Nanostructures Related to Photoscience
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2008-11-05
  • [Presentation] Crystallization and Crystal Growth of Glycine by Laser Trapping2008

    • Author(s)
      Teruki Sugiyama
    • Organizer
      The 5th Asian Photochemistry Conference
    • Place of Presentation
      Peking, China
    • Year and Date
      2008-11-04
  • [Presentation] 集光近赤外レーザービームの光圧によるグリシン結晶の成長制御2008

    • Author(s)
      杉山輝樹
    • Organizer
      2008年光化学討論会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学(大阪)
    • Year and Date
      2008-09-13
  • [Presentation] Spectroscopy and Laser Fabrication of Single Organic Nano Crystals2008

    • Author(s)
      Hiroshi Masuhara
    • Organizer
      Symposium on Organic Micro- and Nano-Crystals (as a satellite meeting of IUCr 2008)
    • Place of Presentation
      Sendai, Japan
    • Year and Date
      2008-08-22
  • [Presentation] Will nano-particles be the solution to insoluble Active Pharmaceutical Ingredients?2008

    • Author(s)
      Isamu Oh
    • Organizer
      Symposium on Organic Micro- and Nano-Crystals (as a satellite meeting of IUCr 2008)
    • Place of Presentation
      Sendai, Japan
    • Year and Date
      2008-08-22
  • [Presentation] Molecular Assembling and Crystallization in Solution by Photon Pressureof a Focused CW Laser Beam2008

    • Author(s)
      Hiroshi Masuhara
    • Organizer
      SPIE Optics+Photonics
    • Place of Presentation
      San Diego, USA
    • Year and Date
      2008-08-13
  • [Presentation] A new crystallization phenomenon induced by photon pressure of a focused CW laser beam2008

    • Author(s)
      Teruki Sugiyama
    • Organizer
      The 4th Asian Conference on Crystal Growth and Crystal Technology (CGCT-4)
    • Place of Presentation
      Sendai, Japan
    • Year and Date
      2008-05-23
  • [Presentation] Laser Fabrication of Nanoparticles and Crystals in Solution2008

    • Author(s)
      Teruki Sugiyama
    • Organizer
      3rd Pacific International Conference on Applications of Laser and Optics
    • Place of Presentation
      Peking, P. R. China
    • Year and Date
      2008-04-16
  • [Presentation] Laser Trapping and Crystallization Using a Focused CW Laser Beam2008

    • Author(s)
      Teruki Sugiyama
    • Organizer
      The 1st Chinese Academy of Sciences-Japan Collaboration Workshop on “Laser Molecular Photochemistry"
    • Place of Presentation
      Peking, P. R. China
    • Year and Date
      2008-04-14
  • [Remarks]

    • URL

      http://mswebs.naist.jp/LABs/masuhara/index.html

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Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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