近接場顕微分光に基づく光反応場の動的可視化・制御

2010 年度 研究成果報告書

• 研究領域: 光―分子強結合反応場の創成
• 研究課題/領域番号: 19049015
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 分子科学研究所
• 研究代表者: 岡本 裕巳 分子科学研究所, 光分子科学研究領域, 教授 (20185482)
• 研究分担者: 井村 考平 早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (80342632) ; 北島 正弘 防衛大学校, 応用科学群, 教授 (00343830) ; 成島 哲也 分子科学研究所, 光分子科学研究領域, 助教 (50447314)
• 研究協力者: 原田 洋介 分子科学研究所, 光分子科学研究領域, 博士研究員
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• キーワード: ナノ材料 / 走査プローブ顕微鏡 / 近接場 / プラズモン / 金属ナノ構造

研究概要

金属ナノ構造を用いることで,光の電場をナノスケールの狭い空間に高強度で局在させることができ,それによる新しいタイプの光化学反応や光エネルギー変換の創成が期待される。そのための基礎として,通常の光学顕微鏡よりもはるかに高い空間分解能が得られる近接場光学顕微鏡を用いて,金属ナノ構造における光の空間分布をナノスケールでイメージとして観察し,その光学的性質を解明した。その結果,高強度局在光の効率的な発生・制御のための設計指針を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Anomalous light transmission from plasmonic capped nano-apertures (2011)
  • 著者名/発表者名: Kohei Imura, Kosei Ueno, Hiroaki Misawa, Hiromi Okamoto
  • 雑誌名: Nano Lett. 11 ページ: 960-965
  • 査読あり
• [雑誌論文] Confined optical fields in nanovoid chain structures directly visualized by near-field optical imaging (2011)
  • 著者名/発表者名: Su Il Kim, Kohei Imura, Sehun Kim, Hiromi Okamoto
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.C 115 ページ: 1548-1555
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nonlinear optical effects in trapping nanoparticles with femtosecond pulses (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuqiang Jiang, Tetsuya Narushima, Hiromi Okamoto
  • 雑誌名: Nature Phys. 6 ページ: 1005-1009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Near-field optical imaging of enhanced electric fields and plasmon waves in metal nanostructures (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Okamoto, Kohei Imura
  • 雑誌名: Prog.Surf.Sci. 84 ページ: 199-229
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-photon imaging of localized optical fields in the vicinity of silver nanowires using a scanning near-field optical microscope (2009)
  • 著者名/発表者名: Kohei Imura, Young Chae Kim, Seongyong Kim, Dae Hong Jeong, Hiromi Okamoto
  • 雑誌名: Phys.Chem.Chem.Phys. 11 ページ: 5876-5881
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bioimaging with two-photon-induced luminescence from triangular nanoplates and nanoparticle aggregates of gold (2009)
  • 著者名/発表者名: Yuqiang Jiang, Noriko Nishizawa Horimoto, Kohei Imura, Hiromi Okamoto, Ko Matsui, Ryuichi Shigemoto
  • 雑誌名: Adv.Mater. 21 ページ: 2309-2313
  • 査読あり
• [雑誌論文] Near-field study on correlation of localized electric field and nanostructures in monolayer assembly of gold nanoparticles (2008)
  • 著者名/発表者名: Toru Shimada, Kohei Imura, Mohammad Kamal Hossain, Hiromi Okamoto, Masahiro Kitajima
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.C 112 ページ: 4033-4035
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrafast photoinduced changes of eigenfunctions of localized plasmon modes in gold nanorods (2008)
  • 著者名/発表者名: Kohei Imura, Hiromi Okamoto
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 77 ページ: 041401(R)(4)
  • 査読あり
• [学会発表] Near-field studies of plasmonic waves and field enhancements (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Okamoto, Kohei Imura
  • 学会等名: Pacifichem 2010, Symposium 171 "The Nanostructure-Enhanced Photochemical Reactions"
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 2010-12-15
• [学会発表] Near-field imaging of plasmonic waves and enhanced optical fields (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Okamoto, Kohei Imura
  • 学会等名: The 6th International Workshop on Nano-scale Spectroscopy and Nanotechnology
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 2010-10-26
• [学会発表] Near-Field Optical Imaging of Enhanced Photon Fields and Plasmon Waves in Metal Nanostructures (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Okamoto, Kohei Imura
  • 学会等名: Progress in Electromagnetics Research Symposium (PIERS)
  • 発表場所: Cambridge, USA
  • 年月日: 2010-07-05
• [学会発表] Visualization of plasmonic wavefunctions and optical fields using near-field optical microscope (2009)
  • 著者名/発表者名: Kohei Imura, Hiromi Okamoto
  • 学会等名: The 7th Asia-Pacific Conference on Near-Field Optics
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2009-11-25
• [学会発表] Nanoscale near-field imaging of enhanced optical fields in metal structures (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Okamoto, Kohei Imura
  • 学会等名: XXII IUPAC Symposium on Photochemistry
  • 発表場所: Gothenburg, Sweden
  • 年月日: 2008-07-29
• [学会発表] Near-field imaging of enhanced optical fields and plasmon waves (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Okamoto, Kohei Imura
  • 学会等名: The OSA Topical Conference on Nanophotonics 2008
  • 発表場所: Nanjing, China
  • 年月日: 2008-05-28
• [学会発表] Near-field optical imaging of nanoscale optical fields and plasmon waves (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Okamoto, Kohei Imura
  • 学会等名: 14th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy (ICSPM14)
  • 発表場所: Atagawa, Japan
  • 年月日: 2007-12-06
• [図書] Advances in Multi-Photon Processes and Spectroscopy, Vol.20 (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Okamoto, Kohei Imura
  • 総ページ数: 176-209
  • 出版者: World Scientific
• [図書] プラズモンナノ材料の最新技術 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡本裕巳
  • 総ページ数: 105-115
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] Molecular Nano Dynamics, Volume I : Spectroscopic Methods and Nanostructures (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Okamoto, Kohei Imura
  • 総ページ数: 39-54
  • 出版者: Wiley-VCH
• [備考] ホームページにおける研究内容紹介
  • URL: http://www.ims.ac.jp/topics/2010/101012.html
• [備考]
  • URL: http://www.ims.ac.jp/topics/2010/110201.html
• [備考] 自然科学研究機構岡崎3機関広報誌(一般市民向け)における研究内容紹介
  • URL: http://www.orion.ac.jp/pbl/okazaki/pdfdata/OKAZAKI-36.pdf
• [備考] 新聞・一般誌 報道発表
• [備考] 「超短パルスレーザーで新たな光ピンセット」科学新聞(2010年10月29日)
• [備考] 「ナノの穴にフタ透過する光強くなる」日刊工業新聞(2011年2月2日)(以下,同一内容)日経産業新聞(2011年2月2日)化学工業日報(2011年2月2日)中部経済新聞(2011年2月2日,3月22日)科学新聞(2011年2月11日)New Scientist(英国,2011年2月19日号)日経サイエンス(2011年5月号)