2019年10月30日

発表者
早坂 瑞輝(宮坂研)
指導教員
伊都 将司
Title
Mesoscopic mechanical motion of single particles achieved by switching of photon force through photochromic reactions
Abstract
Radiation force, which is the mechanical interaction between light and objects, can be divided into three: scattering force, absorption force, and gradient force. Scattering force and absorption force are caused by light scattering and light absorption, respectively, and the both forces push an object toward light propagation direction. On the other hand, the gradient force acts in the direction of the spatial gradient of the light intensity. When the refractive index of a fine particle is larger than that of the surrounding medium, the gradient force pushes the particle in the direction along which the light intensity increases. In the optical manipulation so far, radiation forces due to non-resonant light has been generally used. However, optical manipulation based on resonant absorption force has been recently proposed and demonstrated in theoretical and experimental studies. In this presentation, I will introduce several studies that realized the micromechanical motion of small objects by switching the absorption force using photochromic reactions.
タイトル
フォトクロミック反応を用いた光捕捉力の可逆的スイッチングによる単一粒子の微小機械運動
概要
光と物質の力学的相互作用である光圧は、散乱力、吸収力、および勾配力の3つに分けることができる。散乱力、吸収力はそれぞれ光散乱、光吸収に起因し、共に光の進行方向に物体を押す力である。一方勾配力は、光強度の空間勾配の方向に作用し、微粒子の屈折率が周囲媒体のそれよりも大きい場合は、光強度が強くなる方向に物体を押す力となる。これまでの光操作では、主として非共鳴光による光圧, 即ち勾配力と散乱力が一般的に使用されてきた。しかし近年、共鳴吸収に基づく光操作が理論および実験的研究で提案、実証されている。本発表では、光化学反応によって微小物体の光共鳴(吸収)条件を変調することで、主に吸収力をスイッチングし、それにより微小機械運動を実現した研究を紹介する。