51探花

【本学研究者情报】

〇多元物质科学研究所　准教授　押切友也

【発表のポイント】

• 一般的に、金属の微细构造に光を照射すると、その表面は均等に热くなる（等温）
• 本研究では、「窒化チタン」のナノ构造に、右回りまたは左回りの円偏光を照射すると、ナノ构造表面に「全く异なる温度パターン」が现れることを実証した
• ナノメートル领域の热を、「光の色」や「偏光」で操る新しい手法として、化学反応の局所的な制御や、微小な液体の流れ?物质输送を操る新しい技术へと応用することが期待される

【概要】

ナノメートルサイズの金属构造が光によって加热される现象は、化学反応の局所制御や医疗応用、エネルギー変换など、幅広い分野で注目されています。これまで、金属のナノ构造は、光を当てると表面全体が等温になると考えられてきました。

しかし今回、兵库県立大学大学院工学研究科の瀬戸浦健仁准教授、东北大学多元物质科学研究所の押切友也准教授、関西学院大学理学部の田村守専任讲师、早稲田大学先进理工学研究科の森田贤さん（博士后期课程）および同大学理工学术院の井村考平教授、北海学园大学工学部の藤原英树教授、国立研究开発法人物质?材料研究机构の石井智チームリーダー、北海道大学大学院総合化学院の藤井优祐さん（博士前期课程）および同大学电子科学研究所の松尾保孝教授、そして大阪公立大学大学院理学研究科/LAC-SYS研究所の饭田琢也教授/所长のグループが実施した共同研究では、「窒化チタン」という材料でナノ构造を作ることで、光の「右回り?左回り」という偏光回転の违いだけで、ナノ构造表面に全く异なる温度パターンが现れることを明らかにしました。

このような温度パターンの切り替えは、ナノスケールでの加热位置や加热强度を光だけで制御できることを意味します。これは、化学反応の局所的な制御や、微小な液体の流れ?物质输送を操る新しい技术につながると期待されます。

本研究成果は、アメリカ化学会の学术誌「Nano Letters」に2025年12月22日付で掲载されました。

図. 窒化チタンのS字ナノ構造への円偏光照射によるナノ構造表面の温度パターンのスイッチング

【论文情报】

タイトル：Chiral Plasmonic Surface Temperature Switching by Several Tens of Kelvins in Titanium Nitride Nanostructures
著者：Kenji Setoura, Tomoya Oshikiri, Mamoru Tamura, Ken Morita, Hideki Fujiwara,
Satoshi Ishii, Yusuke Fujii, Yasutaka Matsuo, Takuya Iida, and Kohei Imura
掲載誌：Nano Letters
顿翱滨：

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