| 研究領域 | 光圧によるナノ物質操作と秩序の創生 |
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| 研究課題/領域番号 |
16H06506
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
笹木 敬司 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (00183822)
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| 研究分担者 |
村越 敬 北海道大学, 理学研究院, 教授 (40241301)
森田 隆二 北海道大学, 工学研究院, 教授 (30222350)
深港 豪 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (80380583)
山根 啓作 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (50447075)
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| 研究期間 (年度) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
219,960千円 (直接経費: 169,200千円、間接経費: 50,760千円)
2020年度: 37,310千円 (直接経費: 28,700千円、間接経費: 8,610千円)
2019年度: 41,860千円 (直接経費: 32,200千円、間接経費: 9,660千円)
2018年度: 44,590千円 (直接経費: 34,300千円、間接経費: 10,290千円)
2017年度: 46,410千円 (直接経費: 35,700千円、間接経費: 10,710千円)
2016年度: 49,790千円 (直接経費: 38,300千円、間接経費: 11,490千円)
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| キーワード | 光マニピュレーション / 光圧 / 光トルク / プラズモニクス / ナノフォトニクス / ナノ粒子 / 光ナノマニピュレーション / プラズモニックトラッピング / ナノ光渦 / 単一分子操作 / 単一分子光操作 |
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| 研究成果の概要 |
本計画研究では、分子・ナノ粒子に作用する光圧をナノ空間で自在にデザインし、如何に小さい構造体を、如何に高い精度で運動制御できるかの究極を探究することで、分子・ナノ粒子の個別選択的な光操作への道を拓くことを目指した。具体的には、１）ナノ光局在場の振幅・位相・偏光の空間分布をナノスケールで自在に成形し、これまでの限界を打ち破るナノ物質操作に挑戦、２）究極の目標である単一分子の光捕捉に挑戦し、分子の配置・配列・配向まで操作する技術を実現、３）光圧の時空間制御技術とナノチップ技術等を駆使して分子・ナノ粒子を動的に空間輸送・分離選別・捕集する光操作システムの開発を重点課題として共同研究を推進した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本計画研究では、光圧による単一分子レベルの操作、ナノスケールの精密配置・運動制御、そのマクロ化への方法論を追求したオリジナルな研究である。運動次元の制限によって単一分子レベルで光圧操作が可能であることを示した成果は光圧研究の進展に大きく貢献した。また、局在プラズモンを介して光から分子・ナノ粒子に角運動量を転写するという新しい概念に基づいた光操作技術によって分子の配列・集合構造・回転運動を制御できることを示した成果は、反応プロセス制御、分子構造形成やキラル物質科学の研究に大きなインパクトを与えるとともに、ナノ物質科学においてブレークスルーとなりうる新しい展開が期待できる。
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