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2020 Fiscal Year Research-status Report

光圧によるナノ物質操作と秩序の創生

International Activities Supporting Group

Project AreaNano-Material Manipulation and Structural Order Control with Optical Forces
Project/Area Number 16K21732
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

石原 一  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60273611)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岡本 裕巳  分子科学研究所, メゾスコピック計測研究センター, 教授 (20185482)
笹木 敬司  北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (00183822)
尾松 孝茂  千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (30241938)
Project Period (FY) 2016-06-30 – 2022-03-31
Keywords光マニピュレーション / 光物性 / 有機光化学 / 物理化学 / レーザー
Outline of Annual Research Achievements

国際支援活動においては次の3つの目標、1)領域から発信する「光圧によるナノ物質操作と秩序の創生」の概念の、世界の該当分野における浸透、2)物質科学分野全般における諸外国の優れた研究者が本領域の意義と発展性を認識し、本領域に合流・結集する行動の誘起、3)異分野道場の国際的な拡充により、本領域のエッセンスを日本で学んで世界の若手が、自国でさらにそれを広範な物質科学分野へと展開する波及性の獲得を上げる。これらを世界三拠点形成、国際異分野共同研究と国際異分野トレーニング道場の実施、領域成果の科学分野を超えた積極的な世界的発信の戦略的実施によって実現することが本国際活動支援班の目的である。
上記の目的を念頭に本年は若手研究者交流、及び成果の国際発信のため、英国での国際シンポジウム、及びワークショップ、またハワイでの環太平洋国際化学会議でのシンポジウム、及びサテライトワークショップを企画していたが、コロナの影響で全て中止になった。このため、国外とのやり取りは全てオンラインとし、各種行事の次年度への繰越等について相談、企画のやり直しなどを行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

上記の目的を念頭に本年は若手研究者交流、及び成果の国際発信のため、英国での国際シンポジウム、及びワークショップ、またハワイでの環太平洋国際化学会議でのシンポジウム、及びサテライトワークショップを企画していたが、コロナの影響で全て中止になった。しかし、オンラインにて国外とのやり取りは行い、各種行事の次年度への延期等、計画をし直し、コロナ収束への状況を注視しながら活動を進めていくことなどを計画した。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度4月に、令和2年度に行う予定であった英国での国際シンポジウム、ワークショップに変わるオンラインでの領域会議を行い、海外評価委員にもオンラインで参加して頂き活動への評価を頂いた。また、4月、SPIEによる光マニピュレーション国際会議の共催を行った。今後、12月にハワイでハイブリッドで行われる環太平洋国際化学会議でのシンポジウムについて、コロナの状況を注視しながら準備を進める。また同時開催予定であった国際ワークショップについては開催が困難であることが予想されるため、国内の会議場でハイブリッドの国際ワークショップとする計画を進めている。

Causes of Carryover

11月に開催予定だったStアンドリュース大学でのワークショップが、現地対応者が準備可能期間前に復帰不可と10月21日に判明して、12月のハワイ国際会議も中止が決定した。

  • Research Products

    (63 results)

All 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (16 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results,  Peer Reviewed: 16 results,  Open Access: 7 results) Presentation (42 results) (of which Int'l Joint Research: 11 results,  Invited: 11 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Int'l Joint Research] ワルシャワ大学(ポーランド)

    • Country Name
      POLAND
    • Counterpart Institution
      ワルシャワ大学
  • [Int'l Joint Research] ソウル国立大学校(韓国)

    • Country Name
      KOREA (REP. OF KOREA)
    • Counterpart Institution
      ソウル国立大学校
  • [Journal Article] Optical selection and sorting of nanoparticles according to quantum mechanical properties2021

    • Author(s)
      H. Fujiwara, K. Yamauchi, T. Wada, H. Ishihara and K. Sasaki
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 7(3) Pages: 9551

    • DOI

      10.1126/sciadv.abd9551

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Linear momentum of microfluid facilitates a reaction at the ends of a supramolecular fiber2021

    • Author(s)
      Chisako Kanzaki, Shota Matoba, Arinori Inagawa, Gaku Fukuhara, Tetsuo Okada, Tetsuya Narushima, Hiromi Okamoto, Munenori Numata
    • Journal Title

      Bull. Chem. Soc. Jpn.

      Volume: 94 Pages: 579-589

    • DOI

      10.1246/bcsj.20200279

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Near-field engineering for boosting the photoelectrochemical activity to a modal strong coupling structure2021

    • Author(s)
      Y. Cao, X. Shi, T. Oshikiri, S. Zu, Y. Sunaba, K. Sasaki, H. Misawa
    • Journal Title

      Chem. Commun

      Volume: 57(4) Pages: 524-527

    • DOI

      10.1039/D0CC07335K

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Nanodiamond optical sorting at the femtonewton scale inside a tapered glass capillary2021

    • Author(s)
      C. L. Pin, R. Otsuka, K. Sasaki
    • Journal Title

      Proc. SPIE

      Volume: 11637 Pages: 116370Q

    • DOI

      10.1117/12.2577160

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Photothermal energy conversion in plasmonic nanoantennas as a new path for the local growth of ZnO in nanophotonic devices2021

    • Author(s)
      C. L. Pin, H. Fujiwara, T. Suzuki, K. Sasaki
    • Journal Title

      Proc. SPIE

      Volume: 11696 Pages: 116960H

    • DOI

      10.1117/12.2577176

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Nanoscale rotational optical manipulation2020

    • Author(s)
      M. Hoshina, N. Yokoshi and H. Ishihara
    • Journal Title

      Optics Express

      Volume: 28 Pages: 14980-14994

    • DOI

      10.1364/OE.393379

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Proposed method for highly selective resonant optical manipulation using counter-propagating lightt waves2020

    • Author(s)
      T. Wada, H. Fujiwara, K. Sasaki and H. Ishihara
    • Journal Title

      Nanophotonics

      Volume: 9(10) Pages: 3335-3345

    • DOI

      10.1515/nanoph-2020-0072

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Theoretical analysis of optically selective imaging in photoinduced force microscopy2020

    • Author(s)
      H. Yamane, J. Yamanishi, N. Yokoshi, Y. Sugawara and H. Ishihara
    • Journal Title

      Optics Express

      Volume: 28 Pages: 34787-34803

    • DOI

      10.1364/OE.409986

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Theory of optical response measurement of dimer molecules by photoinduced force microscopy2020

    • Author(s)
      H. Yamane N. Yokoshi and H. Ishihara
    • Journal Title

      Proc. SPIE 115220R, Optical Manipulation and Structured Materials Conference

      Volume: 11522 Pages: 69-70

    • DOI

      10.1117/12.2573787

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Supramolecular chirality synchronization in thin films of plasmonic nanocomposites2020

    • Author(s)
      Piotr Szustakiewicz, Natalia Kolut, Dorota Grzelak, Tetsuya Narushima, Monika Gora, Maciej Baginski, Damian Pociecha, Hiromi Okamoto, Luis M. Liz-Marzan, Wiktor Lewandowski
    • Journal Title

      ACS Nano

      Volume: 14 Pages: 12918-12928

    • DOI

      10.1021/acsnano.0c03964

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Transfer of orbital angular momentum of light to plasmonic excitations in metamaterials2020

    • Author(s)
      T. Arikawa, T. Hiraoka, S. Morimoto, F. Blanchard, S. Tani, T. Tanaka, K. Sakai, H. Kitajima, K. Sasaki, K. Tanaka
    • Journal Title

      Sci. Adv.

      Volume: 6(24) Pages: 1977

    • DOI

      10.1126/sciadv.aay1977

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Plasmonic Manipulation-Controlled Chiral Crystallization of Sodium Chlorate2020

    • Author(s)
      A.-C. Cheng, H. Niinomi, T. Omatsu, S. Ishida, K. Sasaki, T. Sugiyama
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry Letters

      Volume: 11(11) Pages: 4422-4426

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.0c01041

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Direct generation of 1108 nm and 1173 nm Laguerre-Gaussian modes from a self-Raman Nd:GdVO4 laser2020

    • Author(s)
      Y. Ma, A. J. Lee, H. M. Pask, K. Miyamoto, T, Omatsu
    • Journal Title

      Optics Express

      Volume: 28 Pages: 24095-24103

    • DOI

      10.1364/OE.400007

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Photopolymerization with high-order Bessel light beams2020

    • Author(s)
      Yoshihiko Arita, Junhyung Lee, Haruki Kawaguchi, Reimon Matsuo, Katsuhiko Miyamoto, Kishan Dholakia, Takashige Omatsu
    • Journal Title

      Optics Letters

      Volume: 45 Pages: 4080-4083

    • DOI

      10.1364/OL.396012

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Plasmonic Manipulation of Sodium Chlorate Chiral Crystallization: Directed Chirality Transfer via Contact-Induced Polymorphic Transformation and Formation of Liquid Precursor2020

    • Author(s)
      Hiromasa Niinomi, Teruki Sugiyama, Miho Tagawa, Toru Ujihara, Takashige Omatsu, Katsuhiko Miyamoto, Hiroshi Y Yoshikawa, Ryuzo Kawamura, Jun Nozawa, Junpei T Okada, Satoshi Uda
    • Journal Title

      Crystal Growth & Design

      Volume: 20 Pages: 5493-5507

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.0c00693

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Tunable near-and mid-infrared (1.36-63 um and 3.07-4.81 um) optical vortex laser source2020

    • Author(s)
      Sujian Niu, Shutong Wang, Mairihaba Ababaike, Taximaiti Yusufu, Katsuhiko Miyamoto, Takashige Omatsu
    • Journal Title

      Laser Physics Letters

      Volume: 17 Pages: 45402

    • DOI

      10.1088/1612-202X/ab7dcf

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 光圧に織る:光圧の理論と計測・観測技術開発による基礎の確立2021

    • Author(s)
      石原 一
    • Organizer
      新学術領域「光圧ナノ物質操作」第5回公開シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 量子化学計算に基づく単一分子のPiFM測定の理論解析2021

    • Author(s)
      山根秀勝、余越伸彦、石原 一
    • Organizer
      新学術領域「光圧ナノ物質操作」第5回公開シンポジウム
  • [Presentation] 発光帯を用いるナノ粒子選別法の理論的提案2021

    • Author(s)
      和田拓道、石原 一
    • Organizer
      新学術領域「光圧ナノ物質操作」第5回公開シンポジウム
  • [Presentation] 発光により生じる光圧を利用した薄膜の自律振動操作2021

    • Author(s)
      荒張秀樹、石原 一
    • Organizer
      新学術領域「光圧ナノ物質操作」第5回公開シンポジウム
  • [Presentation] 共鳴光圧によるキラル分子選別の理論2021

    • Author(s)
      蓬莱貴大、石原 一
    • Organizer
      新学術領域「光圧ナノ物質操作」第5回公開シンポジウム
  • [Presentation] 光誘起力顕微鏡画像解析に向けた光の入射角度生後による分子骨格推定の理論2021

    • Author(s)
      三谷一仁、横山知大、石原 一
    • Organizer
      新学術領域「光圧ナノ物質操作」第5回公開シンポジウム
  • [Presentation] 結合ナノ機械振動子系における非弾性散乱光の増強2021

    • Author(s)
      玉木 翔、横山知大、石原 一
    • Organizer
      新学術領域「光圧ナノ物質操作」第5回公開シンポジウム
  • [Presentation] 円偏光集束光の照射による広域的ナノ粒子群の回転運動操作2021

    • Author(s)
      峠 幸宏、横山知大、石原 一
    • Organizer
      新学術領域「光圧ナノ物質操作」第5回公開シンポジウム
  • [Presentation] 光捕捉された粒子群による多重光散乱の起因した自己形成的な光圧の解析2021

    • Author(s)
      横山知大、峠 幸宏、石原 一
    • Organizer
      新学術領域「光圧ナノ物質操作」第5回公開シンポジウム
  • [Presentation] 単一分子内部構造における光誘起力顕微鏡像の理論2021

    • Author(s)
      山根秀勝、余越伸彦、石原 一
    • Organizer
      日本物理学会・2021年春季大会
  • [Presentation] 四準位モデルを考慮した誘導放出によるナノ粒子発光選別の理論提案2021

    • Author(s)
      和田拓道、石原 一
    • Organizer
      日本物理学会・2021年春季大会
  • [Presentation] 螺旋状に配置したペロブスカイト量子ドットと金属微細構造によるキラル選択的増強2021

    • Author(s)
      白木啓文、余越伸彦、石原 一
    • Organizer
      日本物理学会・2021年春季大会
  • [Presentation] ナノ金属における電磁場の縦横混成に基づくプラズモン励起の入射角依存性2021

    • Author(s)
      飯尾雅行、横山知大、稲岡 毅、石原 一
    • Organizer
      日本物理学会・2021年春季大会
  • [Presentation] 共鳴光圧による分子キラルセンシングの理論2021

    • Author(s)
      蓬莱貴大、石原 一
    • Organizer
      日本物理学会・2021年春季大会
  • [Presentation] 微視的非局所応答に基づくナノ構造中の集団・個別励起の解析2021

    • Author(s)
      横山知大、飯尾雅行、稲岡 毅、石原 一
    • Organizer
      日本物理学会・2021年春季大会
  • [Presentation] 光誘起力顕微鏡による単一分子近接場円二色性測定の提案2021

    • Author(s)
      山根秀勝、余越伸彦、石原 一
    • Organizer
      第68回応用物理学会春季学術講演会
  • [Presentation] 共鳴円偏光によるキラル分子選別の理論2021

    • Author(s)
      蓬莱貴大、石原 一
    • Organizer
      第68回応用物理学会春季学術講演会
  • [Presentation] 高速離散円偏光変調法による円二色性顕微鏡の高感度化2021

    • Author(s)
      成島哲也,岡本裕巳
    • Organizer
      第68回応用物理学会春季学術講演会
  • [Presentation] Theory of Optical Response Measurement of Dimer Molecules by Photoinduced Force Microscopy2020

    • Author(s)
      H. Yamane, N. Yokoshi and H. Ishihara
    • Organizer
      The 7th Optical Manipulation Conference (OMC ’20)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Optical Gradient Force on Chiral Nanoparticles2020

    • Author(s)
      Junsuke Yamanishi, Hiromi Okamoto
    • Organizer
      The 7th Optical Manipulation Conference (OMC ’20)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Nano-Material Optical Manipulation and Structural Order Control2020

    • Author(s)
      K. Sasaki
    • Organizer
      Optics Seminars OIST
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Local Field Properties of Chiral Plasmons: Imaging and Functions2020

    • Author(s)
      Hiromi Okamoto
    • Organizer
      Online Summer Conference on Chiral Plasmonics
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Optical manipulation toward material sciences2020

    • Author(s)
      K. Sasaki
    • Organizer
      Optics & Photonics Japan 2020 OSJ-OSA-OSK Joint Symposia on Optics
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Structured light beams and their applications2020

    • Author(s)
      Takashige Omatsu
    • Organizer
      OSA Student Chapter Meeting
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Optical Angular Momentum Opens the Door Towards Advanced Materials Technology2020

    • Author(s)
      Takashige Omatsu
    • Organizer
      IEEE Summer Topics Meeting
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Structured light beam induced 'Spin-Jet'2020

    • Author(s)
      Takashige Omatsu
    • Organizer
      SPIE Optics + Photonics
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Structured light offers new laser science and structured marterials2020

    • Author(s)
      Takashige Omatsu
    • Organizer
      JSAP-OSA joint symposia
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Chiral photonics: light induced helical materials and beyond2020

    • Author(s)
      Takashige Omatsu
    • Organizer
      International Conference on Advanced Materials Science & Engineering and High Tech Device Applications (ICMATSE2020)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Ultrafast helical light induced mass transport of azopolymers2020

    • Author(s)
      Takashige Omatsu
    • Organizer
      IV International Conference on Ultrafast Optical Science ”UltrafastLight-2020”
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 集光レーザーが形成する広域的なマイクロ粒子配列における 光圧の粒径、及び屈折率依存性2020

    • Author(s)
      横山知大、垰 幸宏、石原 一
    • Organizer
      第81回応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] 集光した円偏光照射によるナノ粒子群回転運動の複素屈折率依存性2020

    • Author(s)
      垰 幸宏、横山知大、石原 一
    • Organizer
      第81回応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] 光誘起力顕微鏡における近接場と試料分極の干渉効果検出の理論2020

    • Author(s)
      山根秀勝、余越伸彦、石原 一
    • Organizer
      日本物理学会・2020年秋季大会
  • [Presentation] 単一粒子輸送を通じた光学定数測定手法と非線形光学応答への適用2020

    • Author(s)
      和田拓道、石原 一
    • Organizer
      日本物理学会・2020年秋季大会
  • [Presentation] キラルな金属微細構造における量子発光体の多体相関2020

    • Author(s)
      白木啓文、余越伸彦、石原 一
    • Organizer
      日本物理学会・2020年秋季大会
  • [Presentation] 薄膜の発光によって駆動するオプトメカニカルシステム2020

    • Author(s)
      荒張秀樹、石原 一
    • Organizer
      日本物理学会・2020年秋季大会
  • [Presentation] 光誘起力顕微鏡における励起状態画像解像度のプローブ形状依存性2020

    • Author(s)
      三谷一仁、友重良嗣、横山知大、石原 一
    • Organizer
      日本物理学会・2020年秋季大会
  • [Presentation] 機械結合した共振器オプトメカニクス系におけるサイドバンド光増強2020

    • Author(s)
      玉木 翔、横山知大、石原 一
    • Organizer
      日本物理学会・2020年秋季大会
  • [Presentation] 光誘起力顕微鏡による原子分解能測定の理論解析2020

    • Author(s)
      山根秀勝、余越伸彦、石原 一
    • Organizer
      第31回光物性研究会
  • [Presentation] 単一ナノ粒子輸送を通じた光学定数測定手法と二光子吸収への適用2020

    • Author(s)
      和田拓道、石原 一
    • Organizer
      第31回光物性研究会
  • [Presentation] 薄膜の発光による自律駆動型オプトメカニカルシステム2020

    • Author(s)
      荒張秀樹、石原 一
    • Organizer
      第31回光物性研究会
  • [Presentation] 機械結合オプトメカニクス系における非弾性散乱光の増強2020

    • Author(s)
      玉木 翔、横山知大、石原 一
    • Organizer
      第31回光物性研究会
  • [Presentation] キラリティと光学活性の常識と常識はずれ2020

    • Author(s)
      岡本裕巳
    • Organizer
      分子研研究会「ナノ空間で光が織りなす分子操作・化学反応制御の新展開」
    • Invited
  • [Remarks] 新学術領域「光圧によるナノ物質操作と秩序の創生」

    • URL

      https://optical-manipulation.jp/index.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 円偏光照射器、分析装置及び顕微鏡2021

    • Inventor(s)
      成島哲也,岡本裕巳
    • Industrial Property Rights Holder
      自然科学研究機構
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2021-029181号
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 円偏光照射器,分析装置及び顕微鏡2020

    • Inventor(s)
      成島哲也,岡本裕巳
    • Industrial Property Rights Holder
      自然科学研究機構
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      第6784396号

URL: 

Published: 2021-12-27  

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