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ナノシートの光操作に世界で初めて成功

更新日:2018.04.16

 山口大学創成科学研究科理学系学域化学分野の川俣純教授と鈴木康孝准教授のグループは、九州工業大学工学研究院の中戸晃之教授、東京農工大学工学研究院の岩井俊昭教授のグループと共同で、ニオブ酸ナノシートの光操作に成功しました。

 この成果は、光によりナノシートを動かした初めての例であるのみならず、ナノシートの位置や向きを自在に制御できた初めての例でもあります。ナノシートをレーザー光の焦点に捕捉し、その向きをレーザー光の偏光により自在に回転させること、また、ナノシート間の相互作用が大きいナノシート液晶にレーザー光を照射すると、焦点(光があたっている場所)にあるナノシートの向きの変化によって、その周囲の数百倍にもおよぶ光があたっていない範囲に存在するナノシートの向きを、ドミノ倒し的に制御できることを見いだしました。

【ポイント】
・光を利用することで、ナノシートを基盤とする材料を実用化する上でボトルネックとなっていた、
 ナノシートを個別に自在に操作する技術を世界に先駆け実現した。

・液晶状態にしたナノシートを用いることで、光による操作を光が当たらない場所へも伝播させ、
 広い範囲でナノシートの配列を制御することに成功した。

・高機能な光・エレクトロニクス素子実現に向けた基盤技術が確立できた。飛躍的に省エネルギーな
 ディスプレー、光シャッターなどへの応用が期待できる。

 これらの成果は、以下の2編の論文として発表されています。

M. Tominaga, Y. Higashi, T. Kumamoto, T. Nagashita, T. Nakato, Y. Suzuki, J. Kawamata, “Optical trapping and orientation manipulation of 2D inorganic materials using a linearly polarized laser beam”, Clays and Clay Minerals, DOI: 10.1346/CCMN.2017.064075, The Clay Minerals Society (国際粘土鉱物協会) 2017年11月23日 IF = 1.014

M. Tominaga, T. Nagashita, T. Kumamoto, Y. Higashi, T. Iwai, T. Nakato, Y. Suzuki, J. Kawamata, "Radiation pressure induced hierarchical structure of liquid crystalline inorganic nanosheets", ACS Photonics, DOI: 10.1021/acsphotonics.7b01230, American Chemical Society (米国化学会) 2018年2月3日 IF = 6.756

◇詳細はこちらから(プレスリリース本文)

◇問い合わせ先
 山口大学大学院創成科学研究科理学系学域
  化学分野 教授 川俣 純
  〒753-8512 山口県山口市吉田1677-1 
  TEL: 083-933-5729
  FAX: 083-933-5729
  E-mail: j_kawa*yamaguchi-u.ac.jp(*を@に置き換えてメールをお願いいたします)

 九州工業大学 大学院工学研究院物質工学
  研究系応用化学部門 教授 中戸晃之
  〒804-8550 福岡県北九州市戸畑区仙水町1-1
  TEL: 093-884-3308
  E-mail: nakato*che.kyutech.ac.jp(*を@に置き換えてメールをお願いいたします)

 東京農工大学工学研究院
  生物システム応用科学府 教授 岩井俊昭
  〒184-8588 東京都小金井市中町2-24-16
  TEL: 042-388-7147
  FAX: 042-388-7147
  E-mail: tiwai*cc.tuat.ac.jp(*を@に置き換えてメールをお願いいたします)


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