2022 Fiscal Year Final Research Report
Development of the photoisomerization using near-infrared light by introducing nanophotonic condenser
Project/Area Number |
20K21118
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Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Medium-sized Section 28:Nano/micro science and related fields
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Research Institution | Toyohashi University of Technology |
Principal Investigator |
Yatsui Takashi 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80505248)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
飯田 健二 北海道大学, 触媒科学研究所, 准教授 (20726567)
田村 宏之 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任准教授 (60390655)
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Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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Keywords | 近接場光 / 非一様光場 |
Outline of Final Research Achievements |
In this study, we developed the photoisomerization using near-infrared light by introducing nanophotonic condenser. To realize high efficient energy up-conversion, we used the near-field induced high-order harmonic generation. To enhance the collection efficiency, we synthesized the nanophotonic condenser which collects the induced second harmonic light in the nanophotonic condenser. We synthesized nanophotonic condenser using quantum dots with different sizes. We confirmed the emission enhancement by the synthesized nanophotonic condenser which is suitable for photoisomerization. We also performed the theoretical investigations using first-principle calculation. We used gold cluster as a near-field source and azobenzene as a material for photoisomerization. We found strong light absorption at the lower photon energy than the absorption band energy of azobenzene.
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Free Research Field |
ナノフォトニクス
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
近接場光による高次高調波発生は、強い励起パワーでなくても発生する反面、発生効率が低いという問題点があった。これに対して、本研究で開発したナノフォトニック集光体は、発生した高次高調波を集光して、取り出すことが可能となるため、様々な分野に適用可能であると思われる。 得られた結果よりに、ナノ構造とアゾベンゼンの最適配置を行うことで、近赤外光による異性化反応の促進が期待される。低エネルギーである近赤外光によって、より対象物の深部に光を励起することが可能となり、さらなる応用が期待される。
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