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2019 Fiscal Year Annual Research Report

ナノシートの異方性を用いた光圧による巨大配向構造の誘起と機能性ナノシートの光操作

Publicly Offered Research

Project AreaNano-Material Manipulation and Structural Order Control with Optical Forces
Project/Area Number 19H04677
Research InstitutionYamaguchi University

Principal Investigator

鈴木 康孝  山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (30634753)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Keywords光マニピュレーション / ナノシート / グラフェン
Outline of Annual Research Achievements

2019年度においては、還元型酸化グラフェンの光マニピュレーションに取り組んだ。本研究では、もっとも機能性に優れるグラフェンを対象とした光マニピュレーション挙動の解明を行なった。液中にコロイドとして安定に存在するグラフェンは、グラフェンを酸化させることで得られる酸化グラフェンである。液中に分散している酸化グラフェンに対して、集光したレーザー光を照射すると普通酸化グラフェンの光破壊が生じる。レーザー光のパワーを調整し、あえてデフォーカスすることで、光還元が生じることで酸化グラフェンが還元されながら、グラフェンを光破壊することなく光の進行方向に移動させることが可能であることを明らかにした。光の進行方向に移動したグラフェンは、基板との界面において、基板と平行に配向し界面で安定にトラッピングされることを見出した。レーザー光の集光点を移動させると界面に存在しているグラフェンが、レーザ光に追随し、グラフェンの位置をマイクロメートルオーダーのスケールで自在に制御可能であった。この知見を生かして、あらかじめスピンコート法によって基板に累積させた、ニオブ酸ナノシート、チタン酸ナノシート、粘土鉱物の上に光マニピュレーションの技術を利用して、還元型酸化グラフェンをマイクロメートルのスケールで精密に積層できることを明らかにした。また、レーザー光の照射を止めてもスタッキング構造が変化しないことがわかった。このように、光マニピュレーションの技術を用いることで、グラフェンと酸化物ナノシートのヘテロな積層構造が構築出来ることを明らかにした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

現在までの研究で、光照射による大規模なナノシートからなる配向構造の構築と機能性ナノシートのグラフェンを光マニピュレーションすることに成功している。これらは、当初の研究の目的とした成果であり、概ね研究期間内で目的とした研究成果を挙げることができた。

Strategy for Future Research Activity

実験的には、研究目的を達成できているものの、論文のパブリケーションに遅れがあるため、今後は、得られた研究成果を論文としてまとめて報告していく予定である。また、2020年度は、新型コロナウイルスの影響で、国際会議による報告がほとんど出来なかったため、得られた成果を国際会議で報告することも積極的に行なっていく予定である。

  • Research Products

    (10 results)

All 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] Tripura University(インド)

    • Country Name
      INDIA
    • Counterpart Institution
      Tripura University
  • [Int'l Joint Research] University of Bayreuth(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      University of Bayreuth
  • [Journal Article] Integrated Fluorescent Nanoprobe Design for High‐Speed In Vivo Two‐Photon Microscopic Imaging of Deep‐Brain Vasculature in Mice2021

    • Author(s)
      Takezaki Minami、Kawakami Ryosuke、Onishi Shozo、Suzuki Yasutaka、Kawamata Jun、Imamura Takeshi、Hadano Shingo、Watanabe Shigeru、Niko Yosuke
    • Journal Title

      Advanced Functional Materials

      Volume: 31 Pages: 2010698~2010698

    • DOI

      10.1002/adfm.202010698

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ferroelectric columnar assemblies from the bowl-to-bowl inversion of aromatic cores2021

    • Author(s)
      Furukawa Shunsuke、Wu Jianyun、Koyama Masaya、Hayashi Keisuke、Hoshino Norihisa、Takeda Takashi、Suzuki Yasutaka、Kawamata Jun、Saito Masaichi、Akutagawa Tomoyuki
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 12 Pages: 768

    • DOI

      10.1038/s41467-021-21019-4

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Dynamic structural reconstruction of (guanidinium+)2(benzene-1,4-disulfonate2) host crystal by guest adsorption2021

    • Author(s)
      Abe Haruka、Kobayashi Takahiro、Hoshino Norihisa、Takeda Takashi、Suzuki Yasutaka、Kawamata Jun、Akutagawa Tomoyuki
    • Journal Title

      CrystEngComm

      Volume: 23 Pages: 1149~1157

    • DOI

      10.1039/D0CE01616K

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Self-standing films of tetraindolyl derivative and saponite clay mineral with reversible colour switching properties2020

    • Author(s)
      Sarkar Surajit、Deb Barnali、Dey Bapi、Suklabaidya Sudip、Chakraborty Santanu、Bhattacharjee Debajyoti、Majumdar Swapan、Suzuki Yasutaka、Kawamata Jun、Hussain Syed Arshad
    • Journal Title

      Journal of Physics and Chemistry of Solids

      Volume: 144 Pages: 109487~109487

    • DOI

      10.1016/j.jpcs.2020.109487

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Optical manipulation of a single clay nanosheet hybridized with a porphyrin derivative2020

    • Author(s)
      Higashi Yuki、Suzuki Yasutaka、Nakato Teruyuki、Tominaga Makoto、Breu Josef、Iwai Toshiaki、Kawamata Jun
    • Journal Title

      OSA Continuum

      Volume: 3 Pages: 1545~1545

    • DOI

      10.1364/OSAC.393652

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Water-Soluble Red-Fluorescent Dyes for Two-Photon Deep-Tissue Imaging2020

    • Author(s)
      Onishi Shozo、Suzuki Yasutaka、Ano Hikari、Kawamata Jun
    • Journal Title

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      Volume: 93 Pages: 1226~1233

    • DOI

      10.1246/bcsj.20200090

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of 2,6,9-substituted xanthen-3-one and solvent effect on structural and photophysical properties2020

    • Author(s)
      Koide Taro、Iwamori Shohei、Koga Satoshi、Suzuki Yasutaka、Kawamata Jun、Hisaeda Yoshio
    • Journal Title

      Dyes and Pigments

      Volume: 183 Pages: 108667~108667

    • DOI

      10.1016/j.dyepig.2020.108667

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multi-photon fluorescence microscopy imaging of mitochondria in living cells excited by Yb-doped femtosecond fiber laser utilizing two- and three-photon competitive absorption2020

    • Author(s)
      Moritomo H.、Onishi S.、Makino Y.、Matsumoto K.、Suzuki Y.、Kawamata J.
    • Journal Title

      AIP Advances

      Volume: 10 Pages: 095219~095219

    • DOI

      10.1063/5.0004953

    • Peer Reviewed

URL: 

Published: 2021-12-27  

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