局所的に発現するナノ構造の強い光学活性の実態解明と物質系との相互作用への展開

• 研究課題/領域番号: 26410027
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 分子科学研究所
• 研究代表者: 成島 哲也 分子科学研究所, 光分子科学研究領域, 助教 (50447314)
• 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: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2016年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: キラリティ / 円二色性 / 近接場光 / ナノ構造体 / 光学活性 / 金属ナノ構造体

研究成果の概要

これまで異方性のない溶液，等方性物質やアモルファス等の試料分析に限定されてきた光学活性測定手法を，原理的に見直し，高い空間分解能と検出感度を両立した光学活性の顕微手法を確立した。得られる光学活性の空間分布情報により，発現する光学活性の機構と特性の解明を微視的なレベルから行うことが可能となった。また，上記手法の実現により，さらに高い空間分解能でのキラル物質の分析や化学的応用展開が視野に入りつつある。

研究成果

• [雑誌論文] Circular Dichroism Microscopy Free from Commingling Linear Dichroism via Discretely Modulated Circular Polarization (2016)
  • 著者名/発表者名: Tetsuya Narushima, Hiromi Okamoto
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 号: 1 ページ: 35731-35731
  • DOI: 10.1038/srep35731
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Optical Activity Governed by Local Chiral Structures in Two-Dimensional Curved Metallic Nanostructures (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Narushima, S. Hashiyada, H. Okamoto
  • 雑誌名: Chirality 巻: 印刷中 号: 7 ページ: 540-544
  • DOI: 10.1002/chir.22611
  • 査読あり
• [雑誌論文] プラズモニックナノ構造体のキラリティと局所円偏光二色性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 成島哲也，橋谷田俊，岡本裕巳
  • 雑誌名: プラズモニック化学研究会 News Letter 巻: 2 ページ: 2-2
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Local Optical Responses of Plasmon Resonances Visualised by Near-Field Optical Imaging (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Okamoto, Tetsuya Narushima, Yoshio Nishiyamaa, Kohei Imura
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys. 巻: 17 号: 9 ページ: 6192-6206
  • DOI: 10.1039/c4cp05951d
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Real space and real time observation of plasmon wavepacket dynamics in single gold nanorod (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Nishiyama , T. Narushima, K. Imura and H. Okamoto
  • 雑誌名: Ultrafast Phenomena XIX, Springer Proceedings in Physics 巻: 162 ページ: 691-693
  • DOI: 10.1007/978-3-319-13242-6_170
  • ISBN: 9783319132419, 9783319132426
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanoscopic Study on Developing Optical Activity with Increasing Chirality for Two-Dimensional Metal Nanostructures (2014)
  • 著者名/発表者名: Tetsuya Narushima, Shun Hashiyada, Hiromi Okamoto
  • 雑誌名: ACS Photonics 巻: 1 号: 8 ページ: 732-738
  • DOI: 10.1021/ph500171t
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Local Optical Activity in Achiral Two-Dimensional Gold Nanostructures (2014)
  • 著者名/発表者名: Shun Hashiyada, Tetsuya Narushima, Hiromi Okamoto
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 118 号: 38 ページ: 22229-22233
  • DOI: 10.1021/jp507168a
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 2次元金属ナノ構造体が示す強い局所光学活性：近接場円二色性イメージング (2014)
  • 著者名/発表者名: 成島哲也，橋谷田俊，岡本裕巳
  • 雑誌名: 表面科学 巻: 35 号: 6 ページ: 312-318
  • DOI: 10.1380/jsssj.35.312
  • NAID: 130004718848
  • ISSN: 0388-5321, 1881-4743
  • 査読あり
• [学会発表] Generation of chiral optical near-fields with non-chiral metallic nanostructures and linearly polarized light (2017)
  • 著者名/発表者名: Shun Hashiyada, T. Narushima, Hiromi Okamoto
  • 学会等名: The 4th Optical Manipulation Conference 2017 (OMC`17)
  • 発表場所: Pacifico Yokohama, Yokohama, Kanagawa, Japan
  • 年月日: 2017-04-19
  • 国際学会
• [学会発表] キラル配位高分子への色素導入と誘起円二色性を利用したCDイメージング (2017)
  • 著者名/発表者名: 江口稔季，山田鉄兵，成島哲也，君塚信夫
  • 学会等名: 日本化学会 第97春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学 日吉キャンパス (神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] Circular Dichroism Imaging with Far- and Near-field Detection (2017)
  • 著者名/発表者名: Tetsuya Narushima
  • 学会等名: Hiroshima International Workshop on Circular Dichroism Spectroscopy 2017
  • 発表場所: HiSOR, Hiroshima University, Higashi-Hiroshima, Hiroshima, Japan
  • 年月日: 2017-02-28
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 近接場ＣＤナノイメージングによる局所キラリティ観察 (2017)
  • 著者名/発表者名: 成島哲也
  • 学会等名: 日本放射光学会 企画講演「キラリティ科学から次世代放射光光源への期待」
  • 発表場所: 神戸芸術センター (兵庫県神戸市)
  • 年月日: 2017-01-07
  • 招待講演
• [学会発表] Near-field Circular Dichroism Microscopy for Chiral Nanostructures (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Narushima, Shun Hashiyada and Hiromi Okamoto
  • 学会等名: The 24th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy (ICSPM24)
  • 発表場所: Hawaii Convention Center, Hawaii, USA
  • 年月日: 2016-12-14
  • 国際学会
• [学会発表] ナノマテリアルの光学活性を探る：円二色性イメージング (2016)
  • 著者名/発表者名: 成島哲也
  • 学会等名: 第１３回偏光計測研究会
  • 発表場所: 大阪府立大学 中百舌鳥キャンパス（大阪府堺市）
  • 年月日: 2016-12-09
  • 招待講演
• [学会発表] ナノマテリアルが示す光学活性の起源を探る： 円二色性ナノイメージング (2016)
  • 著者名/発表者名: 成島哲也
  • 学会等名: 日本化学会 東海支部若手研究者フォーラム 「理論と実験から探る、マクロとミクロをつなぐケミストリー」
  • 発表場所: 名古屋大学・情報科学研究科（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2016-11-17
  • 招待講演
• [学会発表] 2次元金ナノ構造体の局所円二色性測定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 成島哲也、岡本裕巳
  • 学会等名: 第77回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ（新潟県新潟市）
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] 金ナノ長方形のプラズモン共鳴励起に伴う局所光学活性の偏光解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 橋谷田俊，成島哲也、岡本裕巳
  • 学会等名: 第１０回分子科学討論会
  • 発表場所: 神戸ファッションマート（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] Circular Dichroism Microscopy Free from Commingling Linear Dichroism to Analyze Chiroptical Properties of Materials (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Narushima, Hiromi Okamoto
  • 学会等名: The 14th international conference on Near-filed optics, Nanophotonics and related techniques (NFO14)
  • 発表場所: Act City Hamamatsu Congress Center, Hamamatsu, Shizuoka, Japan
  • 年月日: 2016-09-04
  • 国際学会
• [学会発表] Observation of Polarization States of Plasmonic Fields in Rectangular Gold Nanostructures Using Near-Field Polarimetry (2016)
  • 著者名/発表者名: Shun Hashiyada, T. Narushima, and Hiromi Okamoto
  • 学会等名: The 14th international conference on Near-filed optics, Nanophotonics and related techniques (NFO14)
  • 発表場所: Act City Hamamatsu Congress Center, Hamamatsu, Shizuoka, Japan
  • 年月日: 2016-09-04
  • 国際学会
• [学会発表] 金ナノ長方形の縦プラズモンモード励起に伴う局所光学活性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 橋谷田俊，成島哲也、岡本裕巳
  • 学会等名: 平成28年度 日本分光学会年次講演会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス（大阪府豊中市）
  • 年月日: 2016-05-24
• [学会発表] Near-Field Circular Dichroism Imaging to Design Optically Active Nanomaterials (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Narushima, S. Hashiyada, H. Okamoto
  • 学会等名: The 11th Annual IEEE International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems (IEEE-NEMS 2016)
  • 発表場所: L-Park Sendai & Hotel Matsushima Taikanso, Miyagi
  • 年月日: 2016-04-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 離散的な円偏光変調方式による円二色性顕微鏡システム (2016)
  • 著者名/発表者名: 成島哲也、岡本裕巳
  • 学会等名: 第63回 応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東工大大岡山キャンパス（東京都目黒区）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] 長方形金ナノ構造体におけるプラズモン場の偏光状態マッピング (2016)
  • 著者名/発表者名: 橋谷田俊，成島哲也、岡本裕巳
  • 学会等名: 第63回 応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東工大大岡山キャンパス（東京都目黒区）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] キラル物質に都合の良い光電場の発生とその相互作用に関する研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 成島哲也
  • 学会等名: 公益財団法人 光科学技術研究振興財団研究助成金贈呈・研究表彰式（研究報告講演）
  • 発表場所: ホテルクラウンパレス浜松（静岡県浜松市）
  • 年月日: 2016-03-03
  • 招待講演
• [学会発表] Nanoscopic Study on Local Optical Activity Caused by Two-Dimensional Metallic Nanostructures (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Narushima, Shun Hashiyada and Hiromi Okamoto
  • 学会等名: 表面界面スペクトロスコピー 2015 (SIS2015)
  • 発表場所: 国立女性教育会館（埼玉県比企郡嵐山町）
  • 年月日: 2015-11-27
• [学会発表] ナノ構造物質に発現する強い局所光学活性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 成島哲也, 橋谷田俊, 岡本裕巳
  • 学会等名: 日本物理学会 2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学千里山キャンパス（大阪府吹田市）
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] 近接場非線形CDイメージングによる金ナノロッドにおける局所光学活性の観測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西山嘉男, 成島哲也, 岡本裕巳
  • 学会等名: 第9回分子科学討論会
  • 発表場所: 東工大大岡山キャンパス（東京都目黒区）
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] Near-field Imaging for Nanoscale Local Circular Dichroism (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Narushima, Shun Hashiyada and Hiromi Okamoto
  • 学会等名: 15th International Conference on Chiroptical Spectroscopy (CD2015)
  • 発表場所: Conference Hall, Hokkaido University, Sapporo, Hokkaido, Japan
  • 年月日: 2015-08-30
  • 国際学会
• [学会発表] Near-field nonlinear CD imaging of gold nanorods (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Nishiyama, T. Narushima, H. Okamoto
  • 学会等名: 15th International Conference on Chiroptical Spectroscopy (CD2015)
  • 発表場所: Conference Hall, Hokkaido University, Sapporo, Hokkaido, Japan
  • 年月日: 2015-08-30
  • 国際学会
• [学会発表] Ultrafast time-resolved near-field imaging of plasmon dynamics in single gold nanorods (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Nishiyama, T. Narushima, K. Imura, H. Okamoto
  • 学会等名: The 10th Asia-Pacific Conference on Near-field Optics (APNFO10)
  • 発表場所: Hakodate Research Center for Fisheries and Oceans, Hakodate, Hokkaido, Japan
  • 年月日: 2015-07-07
  • 国際学会
• [学会発表] Locally Enhanced Optical Activity in Two-Dimensional Chiral Metal Nanostructures (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Narushima, Shun Hashiyada and Hiromi Okamoto
  • 学会等名: The 10th Asia-Pacific Conference on Near-field Optics (APNFO10)
  • 発表場所: Hakodate Research Center for Fisheries and Oceans, Hakodate, Hokkaido, Japan
  • 年月日: 2015-07-07
  • 国際学会
• [学会発表] 金ナノロッドにおけるプラズモンダイナミクスの時間分解イメージング (2015)
  • 著者名/発表者名: 西山嘉男, 成島哲也, 井村考平, 岡本裕巳
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 本大学理工学部 船橋キャンパス／薬学部(千葉県船橋市)
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] ナノ構造物質に発現する強い局所光学活性の可視化とそれに基づくカイラル 相互作用光デバイスへの展開 (2014)
  • 著者名/発表者名: 成島哲也
  • 学会等名: ISSPワークショップ 機能物質融合科学研究会シリーズ（１）「光機能」
  • 発表場所: 東京大学物性研究所（千葉県柏市）
  • 年月日: 2014-12-04 – 2014-12-05
  • 招待講演
• [学会発表] Local optical activity caused by chirality of 2D plasmonic metal nanostructures (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Narushima, Shun Hashiyada and Hiromi Okamoto
  • 学会等名: The 7th International Symposium on Surface Science and Nanotechnology (ISSS-7)
  • 発表場所: Kunibiki Messe, Matsue, Shimane, Japan
  • 年月日: 2014-11-02 – 2014-11-06
• [学会発表] 金属ナノ構造体のキラリティ獲得に伴うナノスケール局所光学活性の変化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 成島哲也, 橋谷田俊, 岡本裕巳
  • 学会等名: 第8回分子科学討論会
  • 発表場所: 広島大学 東広島キャンパス(広島県東広島市)
  • 年月日: 2014-09-21 – 2014-09-24
• [学会発表] 超高速時間分解近接場顕微測定による金ナノロッドにおけるプラズモン波ダイナミクスの時空間観測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西山嘉男, 成島哲也, 井村考平, 岡本裕巳
  • 学会等名: 第8回分子科学討論会
  • 発表場所: 広島大学 東広島キャンパス(広島県東広島市)
  • 年月日: 2014-09-21 – 2014-09-24
• [学会発表] アキラルな２次元金ナノ構造における局所光学活性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 橋谷田俊, 成島哲也, 岡本裕巳
  • 学会等名: 第8回分子科学討論会
  • 発表場所: 広島大学 東広島キャンパス(広島県東広島市)
  • 年月日: 2014-09-21 – 2014-09-24
• [学会発表] 金ナノディスク及びその一次元配列構造の分光特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小若泰之, 成島哲也, 西山嘉男, 岡本裕巳
  • 学会等名: 第8回分子科学討論会
  • 発表場所: 広島大学 東広島キャンパス(広島県東広島市)
  • 年月日: 2014-09-21 – 2014-09-24
• [学会発表] Prominent localized optical activities inherent in achiral and chiral metal nanostructures (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Narushima, Shun Hashiyada and Hiromi Okamoto
  • 学会等名: The international conference on Near-filed optics, Nanophotonics and related techniques (NFO13)
  • 発表場所: Snow bird mountain resort, Salt lake city, Utah, USA
  • 年月日: 2014-08-31 – 2014-09-04
• [学会発表] Local Optical Activity in Achiral 2D Gold Nanostructures (2014)
  • 著者名/発表者名: Shun Hashiyada, T. Narushima, and Hiromi Okamoto
  • 学会等名: The international conference on Near-filed optics, Nanophotonics and related techniques (NFO13)
  • 発表場所: Snow bird mountain resort, Salt lake city, Utah, USA
  • 年月日: 2014-08-31 – 2014-09-04
• [学会発表] Ultrafast near-field imaging of plasmon wavepacket dynamics in single gold nanorod (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Nishiyama, T. Narushima, K. Imura, H. Okamoto
  • 学会等名: The international conference on Near-filed optics, Nanophotonics and related techniques (NFO13)
  • 発表場所: Snow bird mountain resort, Salt lake city, Utah, USA
  • 年月日: 2014-08-31 – 2014-09-04
• [学会発表] Fabrication and evaluation of plasmonic nanopore towards single molecule DNA sequencing (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Tsukahara, S. Itoh, H. Yamazaki, K. Esashika, T. Narsushima, H. Okamoto, T. Saiki
  • 学会等名: The international conference on Near-filed optics, Nanophotonics and related techniques (NFO13)
  • 発表場所: Snow bird mountain resort, Salt lake city, Utah, USA
  • 年月日: 2014-08-31 – 2014-09-04
• [学会発表] Real space and real time observation of plasmon wavepacket dynamics in single gold nanorod (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Nishiyama, T. Narushima, K. Imura, H. Okamoto
  • 学会等名: 19th International Conference on Ultrafast Phenomena (UP 2014)
  • 発表場所: Okinawa Convention center, Ginowan City, Okinawa, Japan
  • 年月日: 2014-07-07 – 2014-07-11
• [学会発表] 実験と電磁場シミュレーションの併用による金属ナノ構造体の光学活性現象の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 成島哲也
  • 学会等名: RSoft 特別セミナー 2014
  • 発表場所: アキバプラザ（東京都千代田区）
  • 年月日: 2014-06-10
  • 招待講演
• [学会発表] ナノロッドにおけるプラズモン波束ダイナミクスの時間分解近接場イメージング (2014)
  • 著者名/発表者名: 西山嘉男, 成島哲也, 井村考平, 岡本裕巳
  • 学会等名: 平成 26年度日本分光学会 年次講演会・国際シンポジウム
  • 発表場所: 理化学研究所和光キャンパス 鈴木梅太郎記念ホール(埼玉県和光市)
  • 年月日: 2014-05-26 – 2014-05-28
• [図書] Compendium of Surface and Interface Analysis（分担執筆，Molecular Technology for Chirality Control: From Structure to Circularly Polarizationの章を執筆） (2017)
  • 著者名/発表者名: Tetsuya Narushima (分担執筆，Scanning Near-field Microscopy/Near-field Scanning Microscopyの章を執筆)
  • 総ページ数: 500
  • 出版者: Springer
• [図書] Molecular Technology. Energy Innovation (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshiaki Uchida, Tetsuya Narushima, Junpei Yuasa
  • 総ページ数: 500
  • 出版者: Wiley-VCH
• [産業財産権] 円偏光照射器，分析装置及び顕微鏡 (2016)
  • 発明者名: 成島哲也，岡本裕巳
  • 権利者名: 大学共同利用機関法人 自然科学研究機構
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2016-12-06
• [産業財産権] 円偏光照射器，分析装置及び顕微鏡 (2015)
  • 発明者名: 岡本裕巳，成島哲也
  • 権利者名: 岡本裕巳，成島哲也
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2015-257226
  • 出願年月日: 2015-12-28