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本研究は、界面の特異的な物理特性と集光レーザーの光圧と効率よくカップリングすることにより新奇な光-分子結合増強反応場を創成し、その場を利用することにより、より微弱な光での高効率なレーザー捕捉結晶化並びに構造体の作製を主目的としている。
昨年度、我々の提案する増強場を利用することによりグリシン過飽和溶液において液-液相分離を誘起することに成功した。具体的には、グリシンの重水溶液薄膜をガラス基板上に作製し、そのガラス・溶液界面に集光レーザーの光圧を利用することにより、光圧と物質輸送を空間的にカップリングさせ、相分離を誘起した。このようなグリシン水溶液の相分離はこれまでに報告例はなく、本増強場を介する高効率なクラスター捕捉の実現により初めて可能となった現象である。また、我々はレーザー照射による液面の表面変形が、本現象を誘起するための必要条件であることを見出し、その生成過程を光圧、対流、物質輸送の観点より考察した。次に、この液-液相分離により生成した高濃度液滴の界面にレーザーを集光すると直ちに結晶化が誘起されることを見出した。このことは、本液滴形成がレーザー捕捉結晶化過程の前駆段階であることを示唆している。このように、本結晶化過程プロセス全容解明には、液滴形成のメカニズム解明が不可欠であり、よって昨年度末には溶液→高濃度溶液→結晶化の一連のプロセスにおける分子配列の変化を振動分光解析するための新しい装置開発にも着手し始めた。さらに現在、既有の実験装置に新たな液滴の二次元プロファイルの測定が可能な装置を組み込み、その液滴生成速度のレーザー光強度依存性を測定し、生成速度がレーザー光強度に対して依存しない非常に興味深い結果を得つつある。
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