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貴金属ナノ粒子とレーザーの相互作用に基づく光熱変換プロセスに関する学術基盤の創成

研究課題

研究課題/領域番号 26286004
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 ナノ構造化学
研究機関徳島大学

研究代表者

橋本 修一  徳島大学, 大学院理工学研究部, 教授 (70208445)

研究分担者 柳谷 伸一郎  徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 助教 (40314851)
梶本 真司  東北大学, 理学研究科, 助教 (80463769)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
2016年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2015年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2014年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワードナノ材料 / 貴金属ナノ粒子 / レーザー / 光熱効果 / プラズモン / 金ナノ粒子
研究成果の概要

貴金属ナノ粒子は光と相互作用して、強い光吸収おび光散乱(LSPR)を示す。LSPRの非放射減衰により、吸収エネルギーは熱に変換される。この光熱変換は腫瘍細胞の温熱治療など応用範囲が広いため、基盤的研究の推進をおこなった。(1)ピコ秒パルスレーザー照射による金ナノ粒子コロイド溶液からの光熱バブルの発生・成長・崩壊のダイナミクスを計測し、2温度モデルと媒体への熱伝導を組み合わせた温度計算により実験結果の解釈を行った。(2)単一粒子分光計測により、連続光レーザー照射による金レーザー粒子の相変化及び熱応答性高分子の相転移・相分離を観測した。熱伝導モデルと対流により現象の説明が可能であることを示した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 4件、 招待講演 5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Plasmonic-heating-induced nanofabrication on glass substrates2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Osaka; S. Sugano, S. Hashimoto
    • 雑誌名

      Nanoscale

      巻: 8 号: 42 ページ: 18187-18196

    • DOI

      10.1039/c6nr06543k

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Plasmonic-heating-induced nanoscale phase separation of free poly(N-Isopropylacrylamide) molecules.2016

    • 著者名/発表者名
      I. Aibara, S. Mukai, S. Hashimoto
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 120 号: 31 ページ: 17745-17752

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.6b04265

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Laser-driven phase transitions in aqueous colloidal gold nanoparticles under high pressure: Picosecond pump-probe study2016

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Hashimoto, Tetsuro Katayama, Kenji Setoura, Takayuki Uwada and Hiroshi Miyasaka
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 18 号: 6 ページ: 4994-5004

    • DOI

      10.1039/c5cp07395b

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Plasmonic Nanofabrication through Optical Heating2016

    • 著者名/発表者名
      Matthias Enders, Shinya Mukai, Takayuki Uwada and Shuichi Hashimoto
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 120 号: 12 ページ: 6723-6732

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.5b11762

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ナノ粒子とレーザーの相互作用における光熱変換プロセス2017

    • 著者名/発表者名
      橋本 修一
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第37回年次大会
    • 発表場所
      徳島大学常三島キャンパス(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2017-01-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Plasmonic heating induced phase separation and accumulation of poly(N-isopropylacrylamide) around a single gold nanoparticle.2016

    • 著者名/発表者名
      Issei Aibara, Shinya Mukai, Shuichi Hashimoto
    • 学会等名
      9th Asian & Oceanian Photochemistry Conference
    • 発表場所
      Nanyan Technological University (Singapore)
    • 年月日
      2016-12-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 金ナノ粒子とレーザーの相互作用:プラズモン加熱と応用2016

    • 著者名/発表者名
      橋本 修一
    • 学会等名
      化学工学会第48回秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学常三島キャンパス(徳島県徳島市
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 単一金ナノ粒子のレーザー加熱によるポリN-イソプロピルアクリルアミドの相分離と集積2016

    • 著者名/発表者名
      相原 一生, 向井 真也, 橋本 修一
    • 学会等名
      2016年光化学討論会
    • 発表場所
      東京大学駒場(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 金ナノ粒子を用いたガラスのレーザー加工2016

    • 著者名/発表者名
      大坂 勇貴, 菅野 智士, 橋本 修一
    • 学会等名
      2016年光化学討論会
    • 発表場所
      東京大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Transient extinction spectroscopic study on laser-gold nanoparticle interaction2016

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Hashimoto
    • 学会等名
      4th Conference on Advanced Nanoparticle Generation and Excitation by Lasers in Liquids (ANGEL 2016)
    • 発表場所
      Essen, Germany
    • 年月日
      2016-05-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] レーザー照射による多孔質シリコンのフォトルミネッセンス特性の変化2015

    • 著者名/発表者名
      稲田 貴郁, 橋本 修一, 中村 俊博
    • 学会等名
      2015 光化学討論会
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 単一金ナノ粒子周囲媒体中における熱勾配に沿ったコロイド粒子の移動2015

    • 著者名/発表者名
      向井 真也, 瀬戸浦 健仁, 橋本 修一
    • 学会等名
      2015 光化学討論会
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 単一金ナノ粒子のプラズモンバンド励起による電子移動の観測2015

    • 著者名/発表者名
      黒木 菜緒, 手塚 美彦, 橋本 修一
    • 学会等名
      2015 光化学討論会
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Plasmonic tunig of single gold nanoparticles by colloidal accretion through nanoscale heating2015

    • 著者名/発表者名
      Matthias Enders, Shinya Mukai and Shuichi Hashimoto
    • 学会等名
      2015 光化学討論会
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 金ナノ粒子を用いたナノリング構造の作製とその光学特性2015

    • 著者名/発表者名
      大坂 勇貴, 橋本 修一
    • 学会等名
      2015 光化学討論会
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Pulsed-laser-induced phase transition of aqueous colloidal gold nanoparticles at high pressure: Picosecond pump-probe study2015

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Hashimoto, Tetsuro Katayama, Kenji Setoura and Hiroshi Miyasaka
    • 学会等名
      2015 光化学討論会
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Picosecond time-resolved measurement of bubble and evaporation dynamics induced by photo-excitation of gold nanoparticles2015

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Hashimoto
    • 学会等名
      The 11-th Korea Japan Symopsium on Frontier Photosciences
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2015-06-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Laser-induced picosecond-to-nanosecond dynamics of aqueous colloidal gold nanoparticles2015

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Hashimoto
    • 学会等名
      Program and Technical Digenst: The 7th International Congress on Laser Advanced Materials Processing
    • 発表場所
      福岡県小倉市
    • 年月日
      2015-05-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Plasmonic heating of single gold nanoparticles at multi-interfaces2015

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Hashimoto
    • 学会等名
      Molecular Plasmonics 2015
    • 発表場所
      Jena, Germany
    • 年月日
      2015-05-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] プラズモニックバブルの光学顕微鏡とAFMによるハイブリッド観察2015

    • 著者名/発表者名
      柳谷伸一郎、堀内加奈、橋本修一、後藤信夫
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県平塚市)
    • 年月日
      2015-03-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 金ナノ粒子のレーザー加熱によるプラズモニックナノバブルの原子間力顕微鏡観察2014

    • 著者名/発表者名
      柳谷伸一郎、堀内加奈、橋本修一、後藤信夫
    • 学会等名
      2014年光化学討論会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-10-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] レーザーナノサイエンス研究室

    • URL

      http://www.opt.tokushima-u.ac.jp/lab/a-3/hashimoto/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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