分子科学研究所(分子研)は9月22日、キラルな金ナノ微粒子を円偏光で光トラッピングすることで、右巻きと左巻きの粒子に対する光トラッピングの力(光勾配力)の特性の違いを観測することに成功し、右巻きと左巻きのナノ微粒子が区別できることを示したと発表した。
同成果は、分子研の山西絢介特任助教、同・AHN Hyo-Yong特任助教、同・橋谷田俊博士(現・中央大学 理工学部 電気電子情報通信工学科 研究員)、同・岡本裕巳教授、大阪府立大学(現・大阪公立大学)の山根秀勝助教(現・北里大学 理学部 助教)、大阪大学/大阪府立大(現・大阪公大)の石原一教授、ソウル国立大学校のNAM Ki Tae教授らの国際共同研究チームによるもの。詳細は、米国科学振興協会が刊行する「Science」系のオープンアクセスジャーナル「Science Advances」に掲載された。
キラリティ(カイラリティ)とは、右手と左手のように基本的な構造は同じで鏡写しの関係にはあるが、物質自身とその鏡像が構造的に重ならない性質のことをいう。またキラリティがあることをキラル(カイラル)という。こういったキラルな物質の特徴の1つとして、右回りの円偏光と左回りの円偏光に対して異なる応答を示す「光学活性」が知られている。
一方、光子は質量0の粒子だが、物体に強力な光を照射すると力を働かせることができる。光の力は光の進む方向に加わる「光散乱力」と、光の強度が位置によって異なるときに光の強い方向に向かって加わる「光勾配力」の2種類に大別されることが知られている。
光勾配力に関しては、ナノ微粒子を含むキラルな物質に対し、右回りと左回りの円偏光では働く力の大きさが異なることが、これまでの研究から理論的に予想されていた。しかし、実際にはこれまで観測された例がないことから、研究チームは今回、光トラッピングの技術を用いて、キラルな金ナノ微粒子に働く円偏光の光勾配力の観測を行うことにしたという。
