| 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 |
16H06507
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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 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
尾松 孝茂 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (30241938)
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| 研究分担者 |
坪井 泰之 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (00283698)
飯田 琢也 大阪公立大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10405350)
鳥本 司 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60271029)
杉山 輝樹 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 客員教授 (80397687)
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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 |
275,080千円 (直接経費: 211,600千円、間接経費: 63,480千円)
2020年度: 43,680千円 (直接経費: 33,600千円、間接経費: 10,080千円)
2019年度: 52,780千円 (直接経費: 40,600千円、間接経費: 12,180千円)
2018年度: 56,420千円 (直接経費: 43,400千円、間接経費: 13,020千円)
2017年度: 56,420千円 (直接経費: 43,400千円、間接経費: 13,020千円)
2016年度: 65,780千円 (直接経費: 50,600千円、間接経費: 15,180千円)
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| キーワード | 光渦 / 軌道角運動量 / キラリティー / キラル結晶化 / 光圧 / 光の角運動量 / 秩序構造 / ナノ物質 / 光マニピュレーション / 特異点光学 / 非線形光学 / 光マニピュレ―ション / 光物性 / ナノ物質操作 / プラズモニクス / 光トラッピング / プラズモン / 光ピンセット / 高性能レーザー / ナノ材料 / 結晶工学 / レーザーアブレーション / 応用光学・量子光工学 / 量子エレクトロニクス |
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| 研究成果の概要 |
螺旋波面に由来する「軌道角運動量」とその符号で決まるキラリティーを持つ光波を総称して光渦と呼ぶ。キラル結晶化のモデル分子である塩素酸ナトリム(NaClO3)飽和水溶液を試料に用いて、光源に光渦を用いた光ピンセット結晶法によるキラル結晶化に挑戦した。塩素酸ナトリム(NaClO3)の結晶化は準安定相であるアキラル結晶を介して、安定相であるキラル結晶へ至る。このプロセスにおいて光渦の角運動量がアキラル結晶に作用して、キラル結晶化を誘導することが明らかになった。これらのことから、光渦の力学的なトルクがキラル結晶化に貢献していることが明らかになった。鏡像体過剰率は60%に迫る。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
光渦によるキラル結晶化は光圧による階層的な高度秩序創製を実証する重要な研究成果である。この結果は、アキラルな分子がキラル結晶化するメカニズムの解明に基礎的知見を与えるものであるとともに、光の螺旋性がホモキラリティーの起源に関予する可能性を示唆する。また、光渦の角運動量をさらに大きくすることで、CEEをさらに向上させることも可能であり、今後、溶液から直接キラルな結晶核が生成する化合物のエナンチオ制御的なキラル結晶化が可能になれば、ホモキラリティーの起源にさらに迫ることが可能になる。
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