• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

単一粒子分光・時間分解分光による金ナノ粒子のパルスレーザー誘起形態変化の直接観測

研究課題

研究課題/領域番号 23310065
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ナノ構造科学
研究機関徳島大学

研究代表者

橋本 修一  徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 教授 (70208445)

連携研究者 古部 明広  独立行政法人産業技術総合研究所, 計測フロンティア研究部門, 主任研究員 (30357933)
宇和田 貴之  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 非常勤研究員 (30455448)
研究協力者 ウエルナー ダニエル  徳島大学, 大学院ソシオテクノサイエンス研究部, 徳島大学特別研究員(日本学術振興会特別研究員
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円)
2013年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2012年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2011年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
キーワードナノ材料 / 金ナノ粒子 / レーザー / 光熱効果 / プラズモン / 熱伝導 / 形態変化 / サイズ減少 / 熱移動 / バブル / ナノ超臨界 / 単一粒子分光 / 散乱スペクトル / レーザー誘起形態変化 / 時間分解分光
研究概要

パルスレーザー照射による金属ナノ粒子の形態変化・微細化の機構に関して、実験および計算機シミュレーションの両面から取り組んだ。まず、金ナノ粒子に関して電子温度、格子温度、および、媒体の温度上昇を時間の関数として計算し、実験的に得られる金ナノ粒子の融解、サイズ減少の閾値と比較することにより、計算結果の妥当性を示した。温度計算により、フェムト秒レーザー励起ではクーロン爆発機構、ナノ秒レーザー励起では光熱機構というメカニズムの明確な切り分けが可能となった。加えて、単一金ナノ粒子に対してCWレーザー励起を行った場合の粒子温度の見積りと基板・周囲媒体を通した冷却メカニズムについても明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Observation of Nanoscale Cooling Effects by Substrates and the Surrounding Media for Single Gold Nanoparticles under CW-laser Illumination2013

    • 著者名/発表者名
      K. Setoura, Y. Okada, D. Werner, S. Hashimoto
    • 雑誌名

      ACS Nano

      巻: Vol.7 号: 9 ページ: 7874-7885

    • DOI

      10.1021/nn402863s

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controlling the pulsed-laser-induced size reduction of Au and Agnanoparticles via changes in the external pressure, laser intensity, and excitation wavelength.2013

    • 著者名/発表者名
      Werner Daniel, Shuichi Hashimoto
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 29 号: 4 ページ: 1295-1302

    • DOI

      10.1021/la3046143

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical Scattering Spectral Thermometry and Refractometry of a Single Gold Nanoparticle under CW laser excitation2012

    • 著者名/発表者名
      Kenji Setoura, Werner Daniel, Shuichi Hashimoto
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 116 号: 29 ページ: 15458-15466

    • DOI

      10.1021/jp304271d

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Studies on the Interaction of Pulsed Lasers with Plasmonic Gold Nanoparticles toward Light Manipulation2012

    • 著者名/発表者名
      S. Hashimoto, D. Werner, T. Uwada
    • 雑誌名

      Heat Management, and Nanofabrication

      巻: Vol.13 号: 1 ページ: 28-54

    • DOI

      10.1016/j.jphotochemrev.2012.01.001

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Methodological Improvement in Pulsed Laser-Induced Size Reduction of Aqueous Colloidal Gold Nanoparticles by Applying High Pressure2012

    • 著者名/発表者名
      D.Werner, T.Ueki, S.Hashimoto
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 116 号: 9 ページ: 5482-5491

    • DOI

      10.1021/jp300690z

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Studies on the Interaction of Pulsed Lasers with Plasmonic Gold Nanoparticles2012

    • 著者名/発表者名
      S.Hashimoto, D.Werner, T.Uwada
    • 雑誌名

      J.Photochem.Phtobiol.C : Review

      巻: 13 ページ: 28-54

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Femtosecond Laser-Induced Size Reduction of Aqueous Gold Nanoparticles : In situ and Pump-Probe Spectroscopy Investigations Revealing Coulomb Explosion2011

    • 著者名/発表者名
      D. Werner, A. Furube, T. Okamoto, S. Hashimoto
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: Vol.115 号: 17 ページ: 8503-8512

    • DOI

      10.1021/jp112262u

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved working model for interpreting the excitation wavelength-and fluence-dependent response in nanosecond pulsed laser-induced size reduction of aqueous gold nanoparticles2011

    • 著者名/発表者名
      D. Werner, S. Hashimoto
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: Vol.115 号: 12 ページ: 5063-5072

    • DOI

      10.1021/jp109255g

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanistic aspect of surface modification on glass substrates assisted by single shot pulsed laser-induced fragmentation of gold nanoparticles2011

    • 著者名/発表者名
      S. Hashimoto, T. Uwada, M. Hagiri, R. Shiraishi
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: Vol.115 号: 12 ページ: 4986-4993

    • DOI

      10.1021/jp106830x

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Ensemble and single particle measurements of photothermal response of gold nanoparticles2013

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Hashimoto
    • 学会等名
      The 9th Korea-Japan Symposium on Frontier of Photoscience-2013
    • 発表場所
      Seoul National University (Seoul, Korea)
    • 年月日
      2013-11-25
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 単一金ナノ粒子を用いた光熱効果の研究(特別企画講演)2013

    • 著者名/発表者名
      橋本修一
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      慶応大学日吉キャンパス(神奈川県)
    • 年月日
      2013-03-22
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Plasmonic Nanobubble Dynamics on Excitation of Aqueous Colloidal Gold Nanoparticles Observed by Picosecond Transient Spectroscopy2013

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Hashimoto
    • 学会等名
      Symposium on Plasmon-based Chemistry and Physics
    • 発表場所
      Leuven Catholic University (Leuven, Belgium)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Interaction of lasers with gold nanopaticles : remarkable effects on the particles and the surrounding media2013

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Hashimoto
    • 学会等名
      International Symposium : Molecular Plasmonics 2013
    • 発表場所
      Institute of Photonic Technology, Jena, Germany
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ensemble and single particle measurements of photothermal response of gold nanoparticles2013

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Hashimoto
    • 学会等名
      The 9th Korea-Japan Symposium on Frontier of Photoscience 2013
    • 発表場所
      Seoul National University (Korea)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Plasmonic Nanobubble Dynamics on Excitation of Aqueous Colloidal Gold Nanoparticles Observed by Picosecond Transient Spectroscopy2013

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Hashimoto
    • 学会等名
      Symposium on Plasmon-based Chemistry and Physics
    • 発表場所
      Leuven (Belgium)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Interaction of lasers with gold nanopaticles: remarkable effects on the particles and the surrounding media.2013

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Hashimoto
    • 学会等名
      International Symposium: Molecular Plasmonics 2013
    • 発表場所
      Iena (Germany)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 金ナノ粒子とパルスレーザーの相互作用を利用したナノ加工(特別企画講演)2012

    • 著者名/発表者名
      橋本修一
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      立命館大学びわこ・草津キャンパス(滋賀県)
    • 年月日
      2012-03-28
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Interactions of Lasers with Gold Nanoparticles Leading to the Phase Transformations of the Particles and the Surrounding Media2012

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Hashimoto, Daniel Werner, Kenji Setoura
    • 学会等名
      Japan-India Bilateral Seminar on Supramolecular Nanomaterials for Energy Innovation
    • 発表場所
      Alpha Anabuki Hall (Takamatsu, Japan)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高圧レーザーアブレーション法による金ナノ粒子のサイズおよびサイズ分布の精密コントロール2012

    • 著者名/発表者名
      橋本 修一
    • 学会等名
      2012年 光化学討論会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 単一金ナノ粒子の表面融解現象及びレーザー誘起形態変化の解明2012

    • 著者名/発表者名
      橋本 修一
    • 学会等名
      2012年 光化学討論会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Optical Scattering Spectral Thermometry and Refractometry of a Single Gold Nanoparticle under CW Laser Excitation2012

    • 著者名/発表者名
      橋本 修一
    • 学会等名
      第7回アジア光化学会議
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Femtosecond laser photolysis study of gold nanoparticles in solution : observation of Coulomb explosion2011

    • 著者名/発表者名
      S.Hashimoto, D.Werner, A.Furube
    • 学会等名
      XXV Internatinal Conference on Photochemistry
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2011-08-12
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考] 橋本研究室ウェブサイト

    • URL

      http://www.opt.tokushima-u.ac.jp/lab/a-4/index.html

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi