2015 Fiscal Year Annual Research Report
貴金属ナノ粒子とレーザーの相互作用に基づく光熱変換プロセスに関する学術基盤の創成
| Project/Area Number |
26286004
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokushima |
|---|
Principal Investigator |
橋本 修一 徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 教授 (70208445)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柳谷 伸一郎 徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 助教 (40314851)
梶本 真司 東北大学, 理学研究科, 助教 (80463769)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | ナノ材料 / 貴金属ナノ粒子 / レーザー / 光熱効果 / プラズモン |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
水中の金ナノ粒子のナノ秒レーザー励起における温度上昇過程をピコ秒時間分解で観察することに取り組んだ。過渡吸収分光法を用いて温度上昇によるプラズモンブリーチを捉えることができた。大気圧下と60 MPaの高圧下ではブリーチは高圧下のほうが著しく、大気圧ではバブルが発生していると考えられた。圧力を変化させる実験の過程で予期せぬ発光を観測した。発光は圧力依存性があり今後解明する必要がある。
金ナノ粒子を水中で連続波レーザー加熱して発生する蒸気バブルの原子間力顕微鏡を用いた研究では、蒸気バブルから空気への置換によって長寿命のナノバブルへの変換過程をとらえることができた。ナノバブルの作製は従来溶媒置換などにより行われたため、再現性が必ずしも良くなかったが、光熱変換により安定なナノバブルをつくる指針を与えることができた。
光熱変換の応用としてのナノファブリケーションに取り組んだ。ポリマー溶液中で基板に固定した金ナノ粒子をレーザー加熱することにより、ポリマー分子の流れをつくりだしポリマーを金ナノ粒子の周りに固定化することができた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
温度上昇をピコ秒時間分解で測定する実験は予想外にノイズが大きいことがわかり、より高強度の分析光を必要とする。原子間力顕微鏡による蒸気バブルの計測は単一金ナノ粒子を用いることは困難であるが、ナノ粒子集合体を光照射することでマイクロスケールのバブルを発生させることで実験可能であるとわかった。また、光熱効果の応用展開に関して予想以上の進展が見られた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
予期していた以上に進展の見られた光熱効果の応用による、ナノ構造作製に関して研究を進める。これによって、本来の目的である、光熱効果変換プロセスの学術基盤の創成の進展を期待できる。すなわち、熱伝導および熱対流の解明ができると期待される。
|
| Causes of Carryover |
3月に納品となり、支払いが完了してないため。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
4月に支払いが完了する予定である。
|
