RIES

Research Institute for Electronic Science, Hokkaido University

北海道大学
電子科学研究所

LAST UPDATE 2019/06/05

  • 研究者氏名
    Researcher Name

    瀬戸浦健仁 Kenji SETOURA
    助教 Assistant Professor
  • 所属
    Professional Affiliation

    北海道大学電子科学研究所
    Research Institute for Electronic Science, Hokkaido University

    光システム物理研究分野
    Laboratory of Photo-System Physics
  • 研究キーワード
    Research Keywords

    光機能性ナノ材料
    レーザー分光
    光マニピュレーション
    Photo-functional nanomaterials
    Laser spectroscopy
    Optical manipulation
研究テーマ
Research Subject
光圧によるナノ材料の機能制御
Controlling photo-functional nanomaterials with photon pressure

研究の背景 Background

光はエネルギーと運動量の両方を運びます。光エネルギーの有効利用は人類にとって重要な課題と考えられ、優れた光機能や反応収率を示すナノ材料の開発は活発に進められています。一方で光の運動量は、原子やナノ粒子の運動制御に使われてきたものの、それ自体は光エネルギー変換や化学反応に利用されてきませんでした。

Photon carries both energy and momentum. Since efficient utilization of photo-energy is recognized as a crucial subject, various kinds of photo-functional nanomaterials have been developed in recent decades. In contrast, less attention has been paid for the momentum, although that can be used to trap and manipulate atoms and nanoparticles.

研究の目標 Outcome

これまでの研究で、「フォトクロミック反応」という光化学反応によって、ナノ物質に作用する光の運動量を劇的にスイッチングできることを実証しています。今後の研究では、光反応を運動量によって制御することで、ナノ物質に新規な光機能を発現させることを目指しています。

In our previous study, it was demonstrated that momenta of photons acting on nanomaterials can be dramatically switched with photochromic reactions of organic compounds. Now we are exploring new and advanced photo-functionalities of nanomaterials by utilizing the photon momentum in physical and chemical processes.

研究図Research Figure

Fig.1. Switching of photon pressure on optically trapped microparticles through photochromic reactions.

Fig.2. Schematic illustration of the switching of photon pressure on a trapped microparticle by using the photochromic reactions.

Fig.3. (a-d) Time course of transmission images of the trapped particle. (e) Time evolution of the Z- displacement.

文献 / Publications

J. Phys. Chem. Lett. 9, 2659−2664, (2018). J. Phys. Chem. C, 122, 22033-22040, (2018).

研究者HP