| 研究課題/領域番号 |
07555342
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| 応募区分 | 試験 |
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
佐藤 俊一 東北大学, 素材工学研究所, 助教授 (30162431)
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| 研究分担者 |
柴田 浩幸 東北大学, 素材工学研究所, 助手 (50250824)
鈴木 幹雄 東北大学, 素材工学研究所, 助教授 (10261471)
江見 俊彦 東北大学, 素材工学研究所, 教授 (30250822)
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| キーワード | レーザー / ナノ構造 / 光トラッピング / 単分散ヘマタイト微粒子 |
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| 研究概要 |
本研究は、マイクロあるいはナノ物体の光トラッピング技術を中心とする非接触・非破壊な先端的光操作技術を駆使することにより、ナノ構造の新しい構築法の概念と基盤技術を確立しようとするものである。本年度は複数の微粒子の同時とラッピング法について、各種モードや強度分布などのパラメータを変えて実験を行った。特に単分散ヘマタイト微粒子を用いて従来観測できなかったような微粒子配列法を見出した。
実験に用いた単分散ヘマタイト微粒子は大きさと形が均一であり、複雑な微細構造物を構築するための基本部品と考えることができる。これらに対してNd:YAGレーザー光を点照射および線照射することによって、単一あるいは複数の微粒子を捕捉することができた。これらはレーザーのモードには依存しなかった。楕円体およびピ-ナッツ型の微粒子を用いた場合には、光トラッピングによってレーザーの光軸方向に立ち上がることが認められ、さらにこれらを複数個連なった状態で保持することもできた。
これらの微粒子はPHなどの条件によって静電気力やファンデアワールスカなどによって自然に凝集することが知られているが、光トラッピングによればこれらの効果では起こり得ないような配列で保持できることが明らかとなった。すなわち微粒子のヘッドとテイルが連なった状態でトラップされていることが確認された。このような配列は光などを用いたアクティブな方法によって初めて実現できるものであって、微細構造物の構築法の新たな手段として有効であると考えられる。
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