光圧によるナノ物質操作と秩序の創生 科学研究費補助金新学術領域研究 平成28年~32年

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公募要領「光圧によるナノ物質操作と秩序の創生」

新学術領域研究(研究領域提案型)の研究概要

領域略称名
光圧ナノ物質操作
領域番号
2806
設定期間
平成28年度~平成32年度
領域代表者
石原 一
所属機関
大阪府立大学工学研究科
URL
http://optical-manipulation.jp

本研究領域の目的は、光が物質に及ぼす力、すなわち光圧を用いて「分子や半導体微粒子などのナノ物質を、その性質ごとに『個別・選択的』に、また『直接』に運動操作(捕捉・輸送・配置・配向)する」技術を実現し、極微物質による秩序創生に結びつく学理の体系化を行うことである。特に、広範な分子・ナノ物質系を対象として、物質の量子力学的自由度に、光が持つ様々な自由度を線形・非線形に作用させて光圧をデザインし、ナノ物質を多様な形で操るための学理と技術を確立する。

本研究領域は、上記目的の達成を可視化するために、領域全体で取り組む3つの共同研究を掲げている。すなわち、[A]「特定ナノ物質の分離と光制御による精密配置、大面積化」、[B]「粒子間相互作用の制御と結晶等の階層構造創製」、[C]「分子の選択的力学操作を通した化学過程の制御」である。これらの研究を支える柱がA01からA04の計画研究であるが、具体的にはA01では光圧理論や光圧計測法の開拓と深化、A02では共鳴や非線形な光学応答による新しいナノ物質操作の創出、A03では局在電場を用いた単分子捕捉やナノ空間での捕捉、及び個別操作の大面積化、A04では光圧デザインによる多様な微視的・階層的構造創製などを目的とする。公募研究はこれらの計画研究に足場を置くもの以外に、いずれにも分類されない研究(A05)も含め、計画研究ではカバーされていない技術や手法を基礎にして、上記共同研究に参加できる提案を期待する。光圧の新奇な利用法、現在の産業技術の画期的高度化、既存分野との有効なインターフェースの構築に関わる研究などを含むユニークなアイデアも期待する。

本研究領域は、物理、化学、工学などの多様な分野に属する異分野研究者が集まっており、公募研究においても様々な分野からの応募を歓迎する。また、光圧に関連した研究の経験がない研究者の新たな挑戦、光圧現象に直接関わらなくても上記共同研究に有意に貢献できる研究、実績ある「光ピンセット」や「原子冷却」等の研究分野の先端的技術に基づきつつ新奇な視点からナノ物質操作の手法を探る研究も対象となる。若手研究者を含み、異分野が広く交流し、刺激し合う公募研究群を構成したいと考えている。

研究項目応募上限額(単年度)採択目安件数
A01 光圧を識る:光圧の理論と計測・観測技術開発による基礎の確立400万円

200万円
8件

4件
A02 光圧を創る:物質自由度を活用した操作の高度化
A03 光圧を極める:分子操作の極限化と光制御によるマクロ化
A04 光圧で拓く:多粒子相互作用の選択的制御による構造と現象の創造
A05 横断的、補完的要素を持って他と連携し共同研究を活性化する研究

平成29年度科学研究費助成事業-科研費-(新学術領域研究・特別研究促進費)の公募  公募要領