光放射圧による単層カーボンナノチューブのカイラリティ選別法の開発

• 研究課題/領域番号: 21686010
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用光学・量子光工学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 庄司 暁 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教 (20437370)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 26,650千円 (直接経費: 20,500千円、間接経費: 6,150千円); 2011年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2010年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円); 2009年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
• キーワード: ポリマー / 弾性 / 転移温度 / ナノサイズ効果 / ナノチューブ・フラーレン / 光ピンセット

研究概要

本研究では、光の放射圧によって単層カーボンナノチューブのカイラリティ選別する技術の確立を目指した。波長可変CWレーザーを光源に用いたレーザートラッピング光学系と、ラマン/近赤外フォトルミネッセンス分光システムを同時に行うことができる顕微光学システムを構築した。本研究では、放射圧による選別に加えて、単層カーボンナノチューブの光分解の効果を明らかにした。CWレーザーとフェムト秒パルスレーザーを同時に使い分けることによって、捕集と破壊によって効果的にカイラリティ選別する方法を開発した。

研究成果

• [雑誌論文] Femtosecond laser-assisted photobleaching of single-wall carbon nanotubes (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Shoji, H. Kobayashi, T. Rodgers, and S. Kawata
  • 雑誌名: Proc. SPIE 巻: vol.8245
• [雑誌論文] Plasmonic resonance enhancement of single gold nanorod in two-photon photopolymerization for fabrication of polymer/ metal nanocomposites (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Masui, S. Shoji, F. Jin, X. Duan, and S. Kawata
  • 雑誌名: Appl. Phys. A 巻: 19 ページ: 773-773
• [雑誌論文] Plasmonic resonance enhancement of single gold nanorod in two-photon photopolymerization for fabrication of polymer/metal nanocomposites (2012)
  • 著者名/発表者名: K.Masui, S.Shoji, F.Jin, X.Duan, S.Kawata
  • 雑誌名: Applied Physics A 巻: 19 ページ: 773-778
  • 査読あり
• [雑誌論文] Laser fabrication of Au nanorod aggregated microstructures assisted by two-photon polymerization (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Masui, S. Shoji, K. Asaba, T. C. Rodgers, F. Jin, X. Duan, and S. Kawata
  • 雑誌名: Opt. Express 巻: 19 ページ: 22786-22786
• [雑誌論文] Laser fabrication of Au nanorod aggregated microstructures assisted by two-photon polymerization (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Masui, S.Shoji, K.Asaba, T.C.Rodgers, F.Jin, X.Duan, S.Kawata
  • 雑誌名: Optics Express 巻: 19 ページ: 22786-22786
  • 査読あり
• [雑誌論文] Best Shot写真でひもとく未来材料 単層カーボンナノチューブで作製した偏光子 (2009)
  • 著者名/発表者名: 庄司暁、河田聡
  • 雑誌名: 未来材料 9 ページ: 2-5
  • NAID: 40016445211
• [学会発表] 単層カーボンナノチューブ偏光板:作製と偏光吸収/偏光ラマン分光法による評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 庄司暁、牛場翔太、河田聡
  • 学会等名: Optics and Photonics Japan
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2012-11-28
• [学会発表] Femtosecond laser assisted photobleaching of single-wall carbon nanotubes (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Shoji, H. Kobayashi, T. Rodgers, and S. Kawata
  • 学会等名: SPIE Photonics West
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 2012-01-23
• [学会発表] Femtosecond laser assisted photobleaching of single-wall carbon nanotubes (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Shoji, H.Kobayashi, T.Rodgers, S.Kawata
  • 学会等名: SPIE Photonics West 2012
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2012-01-23
• [学会発表] 単層カーボンナノチューブ偏光板:作製と偏光吸収/偏光ラマン分光法による評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 庄司暁、牛場翔太、河田聡
  • 学会等名: Optics and Photonics Japan
  • 発表場所: 大阪大学・大阪
  • 年月日: 2011-11-28
• [学会発表] Chirality-selective Quenching of Single-wall Carbon Nanotube Photoluminescence by Means of Femtosecond Laser Irradiation (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Rodgers, S. Shoji, H. Kobayashi, S. Kuwahara, and S. Kawata
  • 学会等名: MRS Fall Meeting
  • 発表場所: Boston
  • 年月日: 2010-11-29
• [学会発表] Optical polarization properties of uniaxially aligned single-wall carbon nanotubes in polyvinyl alcohol (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Shoji, T. Rodgers, S. Ushiba, and S. Kawata
  • 学会等名: MRS Fall Meeting
  • 発表場所: Boston
  • 年月日: 2010-11-29
• [学会発表] Supercritical Fluidic Carbon Dioxide Development of Polymer Nano-springs Fabricated by Two-photon Lithography (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Shoji, T. Hamano, and S. Kawata
  • 学会等名: MRS Fall Meeting
  • 発表場所: Boston
  • 年月日: 2010-11-29
• [学会発表] Environmental Effects on the Elasticity of Cross-linked Poly(methyl methacrylate) Nano-wires Produced by Two-photon Lithography (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Shoji, T. Hamano, S. Kuwahara, T. Rodgers, and S. kawata
  • 学会等名: MRS Fall Meeting
  • 発表場所: Boston
  • 年月日: 2010-11-29
• [学会発表] Chirality-selective Quenching of Single-wall Carbon Nanotube Photoluminescence by Means of Femtosecond Laser Irradiation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Thomas Rodgers, Satoru Shoji, Hideaki Kobayashi, Shota Kuwahara, Satoshi Kawata
  • 学会等名: 2010 MRS Fall Meeting
  • 発表場所: ボストン、米国
  • 年月日: 2010-11-29
• [学会発表] Optical Polarization Properties of Uniaxially Aligned Single-wall Carbon Nanotubes in Polyvinyl Alcohol. (2010)
  • 著者名/発表者名: Satoru Shoji, Thomas Rodgers, Shota Ushiba, Satoshi Kawata
  • 学会等名: 2010 MRS Fall Meeting
  • 発表場所: ボストン、米国
  • 年月日: 2010-11-29
• [学会発表] Supercritical Fluidic Carbon Dioxide Development of Polymer Nano-springs Fabricated by Two-photon Lithography (2010)
  • 著者名/発表者名: Satoru Shoji, Tomoki Hamano, Satoshi Kawata
  • 学会等名: 2010 MRS Fall Meeting
  • 発表場所: ボストン、米国
  • 年月日: 2010-11-29
• [学会発表] Environmental Effects on the Elasticity of Cross-linked Poly (methylmethacrylate) Nano-wires Produced by Two-photon Lithography. (2010)
  • 著者名/発表者名: Satoru Shoji, Tomoki Hamano, Shota Kuwahara, Thomas Rodgers, Satoshi Kawata
  • 学会等名: 2010 MRS Fall Meeting
  • 発表場所: ボストン、米国
  • 年月日: 2010-11-29
• [学会発表] Size-dependent mechanical properties of polymer-nanowires fabricated by two-photon lithography (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Shoji, S. Nakanishi, T. Hamano, and S. Kawata
  • 学会等名: MRS Fall meeting
  • 発表場所: Boston
  • 年月日: 2009-11-30
• [学会発表] Mechanical properties of polymer nano-wires fabricated by two-photon lithography (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Shoji, T. Hamano, S. Nakanishi, Z. Sekkat, and S. Kawata
  • 学会等名: The 11^<th> International Conference on Organic Nonlinear Optics
  • 発表場所: 北京
  • 年月日: 2009-09-21
• [学会発表] 単層カーボンナノチューブ偏光子の作製とラマン分光法による分散性・配向度評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 庄司暁、牛場翔太、T. Rodgers, 河田聡
  • 学会等名: 第70回秋季応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2009-09-08
• [学会発表] Chirality analysis of optically accumulated single-wall carbon nanotubes into a focused laser spot (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Shoji, T. Rodgers, H. Kobayashi, and S. Kawata
  • 学会等名: 10^<th> International Conference on the Science & Applications of Nanotubes
  • 発表場所: 北京
  • 年月日: 2009-06-21
• [学会発表] Optical properties of single wall carbon nanotube polarizer (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Shoji, T. Rodgers, and S. Kawata
  • 学会等名: 10^<th> International Conference on the Science & Applications of Nanotubes
  • 発表場所: 北京
  • 年月日: 2009-06-21
• [学会発表] Single-wall carbon nanotube optical polarizer made of mechanical stretching method (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Rodgers, S. Shoji, and S. Kawata
  • 学会等名: Nanophotonics down under 2009
  • 発表場所: Melbourne
  • 年月日: 2009-06-21
• [学会発表] Optical forces on Single-Wall Carbon Nanotubes (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Rodgers, S. Shoji, and S. Kawata
  • 学会等名: Nanophotonics down under 2009
  • 発表場所: Melbourne
  • 年月日: 2009-06-21
• [学会発表] Resonant Optical Forces for Nanotube Aggregation in Solution (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Rodgers, S. Shoji, and S. Kawata
  • 学会等名: WONTON
  • 年月日: 2009-06-07
• [学会発表] Chirality analysis of optically accumulated single-wall carbon nanotubes into a focused laser spot (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Shoji, T.Rodgers, H.Kobayashi, S.Kawata
  • 学会等名: NT09, 10th International Conference on the Science & Application of Nanotubes
  • 発表場所: 北京、中国
• [学会発表] Optical properties of a single-wall carbon nanotube polarizer (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Shoji, T.Rodgers, S.Kawata
  • 学会等名: NT09, 10th International Conference on the Science & Application of Nanotubes
  • 発表場所: 北京、中国
• [学会発表] Single-wall carbon nanotube optical polarizer made of mechanical stretching method (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Rodgers, S.Shoji, S.Kawata
  • 学会等名: Nanophotonics down under 2009
  • 発表場所: メルボルン、オーストラリア
• [学会発表] Optical Forces on Single-Walled Carbon Nanotubes (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Rodgers, S.Shoji, S.Kawata
  • 学会等名: Nanophotonics down under 2009
  • 発表場所: メルボルン、オーストラリア
• [学会発表] Resonant Optical Forces for Nanotube Aggregation in Solution (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Rodgers, S.Shoji, S.Kawata
  • 学会等名: WONTON `09
  • 発表場所: 松島、仙台
• [学会発表] Mechanical properties of polymer nano-wires fabricated by two-photon lithography (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Shoji, T.Hamano, S.Nakanishi, Z.Sekkat, S.Kawata
  • 学会等名: The 11th International Conference on Organic Nonlinear Optics(ICONO11)
  • 発表場所: 北京、中国
• [学会発表] Size-dependent mechancial properties of polymer-nanowires fabricated by two-photon lithography (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Shoji, S.Nakanishi, T.Hamano, S.Kawata
  • 学会等名: MRS fall meeting 2009
  • 発表場所: ドストン、米国
• [学会発表] 単層カーボンナノチューブ偏光子の作製とラマン分光による分散性・配向度評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 庄司暁、牛場翔太、T.Rodgers、河田聡
  • 学会等名: 第70回秋季応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山
• [備考] ホームページ
  • URL: http://lasie.ap.eng.osaka-u.a.cjp/ap1g1stc/