分子光捕捉を目指したプラズモニックナノ構造の作製

• 研究課題/領域番号: 21710090
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: ナノ構造科学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 田中 嘉人 北海道大学, 電子科学研究所, 博士研究員 (50533733)
• 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: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2010年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2009年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
• キーワード: 金属ナノ構造 / 光放射圧 / 光局在場 / 金ナノダイマー構造 / 1分子トラッピング / 表面増強ラマン散乱 / プラズモントラッピング / ナノマニピュレーション / 金ナノブロックペア / 局在プラズモン

研究概要

ブラウン運動する分子やナノ粒子を安定に捕捉するプラズモニックナノ構造を電磁場シミュレーションにより詳細に解析し明らかにした。さらにその構造を実際に作製して、新たに開発した近接場顕微鏡によって光局在特性を評価するとともに、ナノ粒子が従来の方法と比較して格段に安定に捕捉できることを定量的に証明し、当初の計画通り、研究を達成することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Efficient optical trapping using small arrays of plasmonic nanoblock pairs (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshito Tanaka and Keiji Sasaki
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 100 ページ: 21102-21102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient optical trapping using small arrays of plasmonic nanoblock pairs (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshito Tanaka, Keiji Sasaki
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 100 号: 2 ページ: 21102-21102
  • DOI: 10.1063/1.3675550
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical trapping through the localized surface-plasmon resonance of engineered gold nanoblock pairs (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshito Tanaka and Keiji Sasaki
  • 雑誌名: Optics Express 巻: 19 ページ: 17462-17468
  • NAID: 120003340665
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct imaging of nanogap-mode plasmon-resonant fields (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshito Tanaka, Hiroyasu Ishiguro, Hideki Fujiwara, Yukie Yokota, Kosei Ueno, Hiroaki Misawa, and Keiji Sasaki
  • 雑誌名: Optics Express 巻: 19 ページ: 7726-7733
  • NAID: 120003025355
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selection and transfer of individual plasmon-resonant metal nanoparticles (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshito Tanaka and Keiji Sasaki
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 96 ページ: 53117-53117
  • NAID: 120001875437
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selection and transfer of individual plasmon-resonant metal nanoparticles (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshito Tanaka, Keiji Sasaki
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 96
  • NAID: 120001875437
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct Observation of Localized Fields in Nanogaps between Metal Particles Using a Scattering-Type Near-Field Microscope (2009)
  • 著者名/発表者名: Hideki Fujiwara, Yoshito Tanaka, Hiroyasu Ishiguro, Atsushi Saito, Keiji Sasaki
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 2 ページ: 102002-102002
  • NAID: 10025518209
  • 査読あり
• [雑誌論文] Laser-induced self-assembly of silver nanoparticles via plasmonic interactions (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshito Tanaka, Hiroyuki Yoshikawa, Tamitake Itoh, Mitsuru Ishikawa
  • 雑誌名: Optics Express 巻: 17 ページ: 18760-18767
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface Enhanced Raman Scattering from Pseudoisocyanine on Ag Nanoaggregates Produced by Optical Trapping with Linearly Polarized Laser Beam (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshito Tanaka, Hiroyuki Yoshikawa, Tamitake Itoh, Mitsuru Ishikawa
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry C 巻: 113 ページ: 11856-11860
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct Observation of Localized Fields in Nanogaps between Metal Particles Using a Scattering-Type Near-Field Microscope (2009)
  • 著者名/発表者名: Hideki Fujiwara, Yoshito Tanaka, Hiroyasu Ishiguro, Atsushi Saito, Keiji Sasaki
  • 雑誌名: Applied Physics Express 2
  • NAID: 10025518209
  • 査読あり
• [雑誌論文] Laser-induced self-assembly of silver nanoparticles via plasmonic interactions (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshito Tanaka, Hiroyuki Yoshikawa, Tamitake Itoh, Mitsuru Ishikawa
  • 雑誌名: Optics Express 17 ページ: 18760-18767
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface Enhanced Raman Scattering from Pseudoisocyanine on Ag Nanoaggregates Produced by Optical Trapping with Linearly Polarized Laser Beam (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshito Tanaka, Hiroyuki Yoshikawa, Tamitake Itoh, Mitsuru Ishikawa
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry C 113 ページ: 11856-11860
  • 査読あり
• [学会発表] ナノ粒子に作用する局在プラズモン増強放射圧のポテンシャル解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中嘉人・兼田翔吾・笹木敬司
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] ナノ粒子に作用する局在プラズモン増強放射圧のポテンシャル解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中嘉人・兼田翔吾・笹木敬司
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学(新宿区)
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] ナノギャッププラズモン光局在場の直接観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中嘉人,石黒裕康,藤原英樹,上野貢生,三澤弘明,笹木敬司
  • 学会等名: 日本光学会年次学術講演会Optics & Photonics Japan 2011
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2011-11-29
• [学会発表] ナノギャッププラズモン光局在場の直接観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中嘉人, 石黒裕康, 藤原英樹, 上野貢生, 三澤弘明, 笹木敬司
  • 学会等名: 日本光学会年次学術講演会Optics & Photonics Japan 2011
  • 発表場所: 大阪大学(吹田市)
  • 年月日: 2011-11-29
• [学会発表] Direct Observation of Nanogap-Mode Plasmon-Resonant Fields (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshito Tanaka, Hiroyasu Ishiguro, Hideki Fujiwara, Yukie Yokota, Kosei Ueno, Hiroaki Misawa, and Keiji Sasaki
  • 学会等名: Nanoplasmonic sensors and spectroscopy 2011
  • 発表場所: Chalmers University, Sweden
  • 年月日: 2011-09-20
• [学会発表] Direct Observation of Nanogap-Mode Plasmon-Resonant Fields (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshito Tanaka, Hiroyasu Ishiguro, Hideki Fujiwara, Yukie Yokota, Kosei Ueno, Hiroaki Misawa, Keiji Sasaki
  • 学会等名: Nanoplasmonic sensors and spectroscopy 2011
  • 発表場所: Chalmers University (Sweden)
  • 年月日: 2011-09-20
• [学会発表] 金ナノダイマーアレイを使った微粒子の光トラッピング (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中嘉人・笹木敬司
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2011-08-31
• [学会発表] 金ナノダイマーアレイを使った微粒子の光トラッピング (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中嘉人・笹木敬司
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学 小白川キャンパス(山形市)
  • 年月日: 2011-08-31
• [学会発表] プラズモニックナノダイマーアレイを使った微粒子の光捕捉 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中嘉人・兼田翔吾・笹木敬司
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] Observation of Localized Fields in Metal Nanostructures Using a Scattering-Type Near-Field Microscope (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshito Tanaka, Hideki Fujiwara, and Keiji Sasaki
  • 学会等名: Pacifichem 2010
  • 発表場所: Kamehameha Halls II and III(Convention Center)
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] Observation of Localized Fields in Metal Nanostructures Using a Scattering-Type Near-Field Microscope (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshito Tanaka, Hideki Fujiwara, Keiji Sasaki
  • 学会等名: Pacifichem 2010
  • 発表場所: Kamehameha Halls II and III (Convention Center)
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] ナノギャップ局在プラズモンの直接観察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中嘉人・藤原英樹・笹木敬司
  • 学会等名: 日本分光学会高感度表面・界面部会
  • 発表場所: 産総研つくばセンター
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] ナノギャップ局在プラズモンの直接観察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中嘉人・藤原英樹・笹木敬司
  • 学会等名: 日本分光学会高感度表面・界面部会
  • 発表場所: 産総研つくばセンター(招待講演)
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] プラズモニックナノ構造を使った微粒子の光捕捉制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中嘉人・笹木敬司
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2010-09-16
• [学会発表] 散乱型近接場顕微鏡による金属ナノ構造の光局在解析(2) (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中嘉人,石黒裕康,藤原英樹,横田幸恵,上野貢生,三澤弘明,笹木敬司
  • 学会等名: 第57回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] Direct Observation of Localized Fields in Nanogaps between Gold Nanoparticles Using a Scattering-Type Near-Field Microscope (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Tanaka, H. Ishiguro, H. Fujiwara and K. Sasaki
  • 学会等名: The 7th Asia-Pacific Conference on Near-Field Optics
  • 発表場所: Korea
  • 年月日: 2009-11-27
• [学会発表] Direct Observation of Localized Fields in Nanogaps between Gold Nanoparticles Using a Scattering-Type Near-Field Microscope (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中嘉人, 石黒裕康, 藤原英樹, 笹木敬司
  • 学会等名: The 7th Asia-Pacific Conference on Near-Field Optics
  • 発表場所: The International Convention Center Jeju, Jeju Island, Korea
  • 年月日: 2009-11-27
• [学会発表] AFMと顕微分光システムを組み合わせた単一金属ナノ粒子マニピュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中嘉人、笹木敬司
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2009-09-09