オプトサーモエレクトリック・ナノピンセット

プラズモニックナノ粒子の光学的操作は、ナノフォトニクスに基礎的・技術的革新の機会をもたらす。光–光変換に起因する光学的加熱は金属ナノ粒子に固有の損失と見なされるため、こうした粒子の応用が制限されている。今回我々は、オプトサーモエレクトリック・ナノピンセット（opto-thermoelectric nanotweezer）と名付けた極めて出力の低い光ピンセット技術を開発することによって、この欠点を長所に変えられることを示す。サーモプラズモニック基板を光学的に加熱することによって、加熱レーザースポット内の溶解イオンが空間的に分離するため、光誘導熱電場を生成でき、さまざまな物質、サイズ、形状の金属ナノ粒子を単一粒子分解能で操作できる。暗視野光学的画像化と組み合わせると、ナノ粒子を選択的に捕捉でき、その分光応答をin situで分解できる。オプトサーモエレクトリック・ナノピンセットは、単純な光学系、汎用的な低出力動作、多様なナノ粒子への適用可能性、動作波長の調節可能性ゆえに、コロイド科学やナノテクノロジーにおいて強力な手段となる。