radially polarized beam (experiment)
radially polarized beam (calculation)
液体へのレーザー光照射によるナノ微粒子作製
液体中の固体（微粒子あるいはバルク）にレーザー光を照射して、アブレーションを発生させ、ナノ微粒子を作製する試みは広く行われている。これに対して、液体そのものをレーザー光照射のターゲットとしてナノ微粒子を作製した例はほとんど報告されていない。我々のグループでは、強く集光したフェムト秒レーザー光を用いて、単分散性の良いナノ微粒子の作製を行っている。これは、強い光の場において、一度ターゲット分子の結合が切断され、その後の再結合において新しい分子または微粒子が作製されるものと考えられる。
これまでに、ベンゼンをターゲットとした場合に、DLC(Diamonod-like-carbon)のナノ微粒子が作製できることを見出している。また、塩化白金酸水溶液を用いた場合には、 図1に示すようにシングルナノ金微粒子の作製に成功している。
照射前 
照射30分後
この方法は、室温、大気中で行うことができる上に、作製された微粒子の回収が極めて容易であるという特徴を有している。また、様々な元素に対しても適用が可能であると考えられ、新しいナノ微粒子の作製が期待される。
Reference
1. T. Nakamura, Y. Mochidzuki, and S. Sato, "Synthesis of Monodispersed DLC Nanoparticles in Intense Optical Field by Femtosecond Laser Ablation of Liquid Benzene," Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) 2007 paper: JThD89.
2. T. Nakamura, Y. Mochidzuki, and S. Sato, "Fabrication of gold nanoparticles in intense optical field by femtosecond laser irradiation of aqueous solution," Journal of Materials Research, 23 968-974 (2008). link
3. T. Nakamura, K. Takasaki, A. Ito, and S. Sato, "Fabrication of platinum particles by intense, femtosecond laser pulse irradiation of aqueous solution," Applied Surface Science," 255 9630-9633 (2009). link
4. Y. Herbani, T. Nakamura, and S. Sato, "Femtosecond laser-induced formation of gold-rich nanoalloys from the aqueous mixture of gold-solver ions," Journal of Nanomaterials, 2010 154210 (2010). link
5. 中村貴宏、佐藤俊一、高強度レーザ場におけるシングルナノ粒子の作製、レーザ加工学会誌、17 99-103 (2010). 解説記事
6. T. Nakamura, H. Magara, Y. Herbani, and S. Sato, "Fabrication of silver nanoparticles by highly intense laser irradiatoin of aqueous solution," Applied physics A, 104, 1021 (2011). link
7. Y. Herbani, T. Nakamura, S. Sato, Synthesis of Near-Monodispersed Au-Ag Nanoalloys by High Intensity Laser Irradiation of Metal Ions in Hexane, The Journal of Physical Chemistry, 115, 21592 (2011) link
8. Y. Herbani, T. Nakamura, S. Sato, Synthesis of platinum-based binary and ternary alloy nanoparticles in an intense laser field, Journal of Colloid and Interface Science, 375(1), 78 (2012) link
9. T. Nakamura, Y. Herbani, S. Sato, Fabrication of solid-solution gold–platinum nanoparticles with controllable compositions by high-intensity laser irradiation of solution, Journal of Nanoparticle Research, 14(4), 785 (2012) link
10. M. S. I. Sarker, T. Nakamura, Y. Herbani, S. Sato, Fabrication of Rh based solid-solution bimetallic alloy nanoparticles with fully-tunable composition through femtosecond laser irradiation in aqueous solution, Applied Physics A, 110(1), 145 (2013) link
11. Takahiro Nakamura, Yuliati Herbani, Daniel Ursescu, Romeo Banici, Razvan Victor Dabu, and Shunichi Sato, Spectroscopic study of gold nanoparticle formation through high intensity laser irradiation of solution, AIP Advances, 3(8), 082101 (2013) link
12. V. Petkov, S. Shastri, s. Shan, P. Joseph, J. Luo, C.-J. Zhong, T. nakamura, Y. Herbani, S. Sato, Resolving atomic ordering differences in group 11 nanosized metals and binary alloy catalysis by resonant high-energy X-ray diffraction and computer simulations, J. Phys, Chem. C, 117(42) 22131 (2013) link
13. Md S. I. Sarker, T. Nakamura, S. Sato, Composition-controled ternary Rh-Pd-Pt solid-solution alloy nanoparrticles by laser irradiation of mixed solution of metallic ions, J. Mater. Res., 29(7), 856 (2014) link
