科学研究費補助金新学術領域研究「光圧によるナノ物質操作と秩序の創生」
News Letter Vol. 8

December 31, 2019

The International Symposium on Plasmonics and Nanophotonics(iSPN2019) 開催報告
⽯原 ⼀（⼤阪府⽴⼤学⼯学研究科／⼤阪⼤学基礎⼯学研究科 A01 班）
2019 年 11 ⽉ 11 ⽇から 14 ⽇にかけて、神⼾、⽣⽥神社会館において国際会議” The InternationalSymposium on Plasmonics and Nanophotonics (iSPN2019)”が、本新学術領域の主催により開催されました。iSPN はプラズモニクス、ナノフォトニクスをトピックスの柱として国際的に著名な研究者が⼀堂に会し、分野の最新の研究成果や今後の発展について議論するシンポジウムであり、今回はその第４回⽬にあたります。メタマテリアル、プラズモン化学、量⼦プラズモニクスなどのキーワードの下、ナノスケール構造が誘起する特異な光学現象・機能についての多様な研究を対象に活発な議論が⾏われました。本シンポジウムの⼝頭発表は招待講演が主要部分を占めましたが、近年発展著しい若い研究分野であるため、招待講演者に占める若⼿研究者の⽐率も⾼くなっていました。プログラムはプレナリー講
演者 4 名、キーノート講演者 18 名、招待講演者 54 名、及び⼀般投稿 70 件からなり、分野をリードする第⼀線の研究者が顔を合わせ、極めて⽔準の⾼い議論が展開されました。また、参加国数も 18 を数え、分野のサミットと多様な広がりを共に包括した会議でした。
本会議では、主催した本新学術領域のテーマである光圧科学を主題にした特別セッションが設けられ、領域のメンバーを中⼼に、国内外の代表的研究者が光圧に関連した最先端の生田神社会館ロビーにて研究成果について議論を交わ1

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科学研究費補助金新学術領域研究「光圧によるナノ物質操作と秩序の創生」
News Letterしました。本シンポジウムに先⽴って淡路夢舞台で開催されたプレワークショップ、また神⼾で開催されたポスト研究会を加え、本特別セッションを併せた三つのイベントにおいて、光圧関連分野のこれまでの発展、最新の研究、及びその将来について活発な議論が⾏われ、本領域が先導する我が国の光圧研究が⼤いにアピールされる機会となりました。なお、本会議は本新学術領域の他にも、⾼野榮⼀光科学基⾦、村⽥学術振興財団研究助成の⽀援も受けて開催されています。
本シンポジウムでは外国⼈参加者の占める割合が⼤きかったのですが、⽣⽥神社会館の⾵雅なたたず
まいや⽣⽥神社で⾏われた祈祷などの伝統的催し、またバンケットで披露された地域芸能から神⼾の町並みまで、多くの参加者に地域特有の魅⼒を楽しんでいたくことができ、⾼⽔準な会議の内容そのものと共に、会議の企画全体において⾼い評価を頂くことが出来ました。

iSPN2019 参加報告
伊都 将司（⼤阪⼤学基礎⼯学研究科、A02 班）
2019 年 11 ⽉ 11〜14 ⽇、神⼾市の⽣⽥神社内の⽣⽥神社会館（Ikuta Shrine Hall）にて、本新学術領
域 の ⽯ 原 ⼀ 代 表 を 議 ⻑ と す る 国 際 会 議 、 The International Symposium on Plasmonics andNanophotonics (iSPN2019)が開催され、筆者も招待講演者として参加しました。この国際会議では、本新学術領域に関連する先⽣⽅も会議の各種組織委員として会議の成功に種々尽⼒されていました。まずは感謝申し上げます。
会場となった⽣⽥神社は、⽇本書紀にその縁起が記述される由緒ある神社であり、都市「神⼾」の名称の由来とされています。そのような、⽇本独⾃の歴史的⽂化遺産である会場は、外国からの参加者にも好評であったようです。
会議は、Nader Engheta 先⽣（Pennsylvania ⼤）、河⽥ 聡先⽣（阪⼤）、Romain Quidant 先⽣（ICFO）、Vladimir Shalaev 先⽣（Purdue ⼤）による４件の plenary 講演、世界的に著名でアクティブに研究を展開されている 18 名の先⽣による keynote 講演に加え、招待講演、⼀般⼝頭講演、ポスター講演で構成されていました。Plenary, Keynote 講演をはじめ、国内外からプラズモニクス、ナノフォトニクス関連の主要な研究者が招待講演者として参加されていて、サイエンティフィックな意味で、⾮常に濃密な空間が形成されていました。
プレナリー講演以外の⼝頭講演は、Room A から C の３会場でのパラレルセッションであり、そこでは、ナノスケールの物質群と光との相互作⽤の本質に迫る研究やそれに基づく画期的なエンジニアリングに関して熱い議論が交わされていました。例えば、プラズモニクス、メタマテリアル、フォトニック結晶、超解像イメージング、ナノキラリティ、光波⾯制御、バイオセンシング、光圧（光マニピュレーション）、ナノ流体、ナノ物質の協同現象、超⾼感度分光計測、光エネルギー変換など、トピカルで興味深く、かつ本新学術領域研究に関連の深い講演が⽬⽩押しでした。またポスター講演では、実際に⼿を動かして実験・計算・解析を⾏った若⼿研究者や学⽣諸⽒の講演を直接聞くことができ、リアリティのある熱い議論が交わされており、⾮常に印象的でした。
サイエンティフィックな部分以外でも、⽣⽥神社の巫⼥さん達による舞踊（巫⼥舞）が、所謂 culturalprogram として披露され、多数の参加者が普段⽬にする機会の少ない踊りを楽しんでいらっしゃっいま
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した。さらに懇親会場では、⽇本古来の獅⼦舞が会場内を練り歩く演出もあり、特に外国から参加された先⽣⽅にはこれらの⽂化的プログラムは好評でした。
本会議ではプラズモニクス、ナノフォトニクスのホットトピックが多数発表されており、⽇本からも多くの成果が報告されていましたが、本邦の参加者による講演内容には、世界のトレンドとは違うアプローチの研究が含まれているように感じました。本邦のアクティビティのみならず、このような独創性が今後も継続することを祈念し、本稿の結びと致します。

細川 千絵（⼤阪市⽴⼤学理学研究科、A01 班）
2019 年 11 ⽉ 11 ⽇〜14 ⽇、神⼾市⽣⽥神社会館にて開催された The International Symposium onPlasmonics and Nanophotonics (iSPN2019)に参加しました。終⽇お天気にも恵まれ、毎⽇⽣⽥神社で参拝ができるという素晴らしいロケーションでした。
初⽇のレセプションでは⼤勢の参加者が集い、チェアの⽯原先⽣のご挨拶で始まりました。⼆⽇⽬および三⽇⽬の朝よりプレナリー講演があり、河⽥聡先⽣の揺らぎを活⽤したナノイメージングとナノ構造作製、N. Engheta 先⽣のメタマテリアルを利⽤した演算回路、V. Shalaev 先⽣のプラズモニックメタマテリアルによる量⼦情報システム、R. Quidant 先⽣の真空中単⼀ナノ粒⼦のオプトメカニクスに関する研究は⼤変興味深く、活発な討論が⾏われました。その後最終⽇まで、三つのセッションが同時に進⾏しました。多種多様なナノ構造やナノ粒⼦の作製⼿法、AI を⽤いた⾼分解能ナノイメージング、表⾯増強ラマン散乱分光や近接場分光による光増強電場の解明、キラルプラズモニクス、ナノフォトニクスのバイオイメージング・バイオセンシングへの応⽤等々、ナノフォトニクスに関する最近の知⾒について網羅的に理解することができる内容でした。⼆⽇⽬午後より光マニピュレーションに関するセッションも始まりました（写真左）。K. Crozier 先⽣のプラズモニックナノ構造上でのナノ粒⼦の光捕捉、増原宏先⽣の光圧による特異な粒⼦集合過程、J. J. Saenz 先⽣の光照射に伴うナノ粒⼦間相互作⽤の理論的研究、E. Brasselet 先⽣の円偏光レーザーを⽤いたキラル微粒⼦の選択的分離、Z. Chen 先⽣のフォトニック構造の光学特性、R. Delgado-Buscalioni 先⽣の光ナノマニピュレーションにおける流体⼒学効果をはじめとして、本領域に深く関係する注⽬発表が⽬⽩押しでした。ポスターセッションも⼤変盛況で、活発な議論が⾏われていました。その他、⽣⽥神社ならではの巫⼥舞や参加者全員での合同参拝（写真右）、懇親会での獅⼦舞の特別出演、特別カラオケセッシ
ョン等々、昼夜を問わず楽しいイベントが続きました。実⾏委員の先⽣⽅をはじめ関係の皆様に深く御礼申し上げます。

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光圧科学ワークショップ (Workshop on Optical Force Science:WOFS) 開催報告
笹⽊ 敬司（北海道⼤学電⼦科学研究所、A03 班）
iSPN2019 に先⽴って 2019 年 11 ⽉ 10-11 ⽇、本新学術領域の主催国際会議として「光圧科学ワークショップ (Workshop on Optical Force Science: WOFS)」を淡路夢舞台国際会議場で開催しました。本
ワークショップは、光圧科学の基礎と応⽤研究に関して世界的に著名な研究者（Kenneth Crozier (TheUniversity of Melbourne, Australia), Romain Quidant (ICFO, Spain), Hiroshi Masuhara (National Chiao
Tung University, Taiwan), Juan Jose Saenz (Donostia International Physics Center, Spain), Etienne
Brasselet (Université de Bordeaux, France), Zhigang Chen (Nankai University, China), Cheng-Wei Qiu(National University of Singapore, Singapore)）をお招きし、新学術領域の研究者 14 名とともに、光ピンセット・光マニピュレーション、プラズモニックトラッピング、⾮線形光圧、光トルク、光運動量・⾓運動量などの基礎研究や、それらのナノ物質科学・物性物理・化学・⽣物学等への応⽤研究に関して討論を⾏いました。最新の研究・開発の動向についての情報交換だけでなく、光圧科学の今後の課題・将来展望について新しいアイデアをぶつけ合い率直な意⾒交換を⾏うために、⼀般参加を募らずクローズドの会議とし、少⼈数に絞った出席者が膝を突き合わせて議論するスタイルを取りました。
11 ⽇午前中のセッションでは、新学術領域研究の紹介とともに、光圧が切り拓くナノ物質科学、光トルクによるキラル物質制御、光圧操作を利⽤した量⼦光学技術や超⾼精度計測技術など、光圧科学の新しい展開についての話題提供と活発な討論が⾏われ、プログラムの進⾏が⼤幅に遅れる状況となりました。午後はフリーディスカッションの時間とし、議論のテーマとして「光圧科学はどのような産業技術に繋がるか？⽇常⽣活に役⽴つか？」、「光圧科学はどのような分野に波及するか？異分野共同研究の重要性は？」、「若⼿研究者の研究環境や⼈材育成・アウトリーチ活動の現状と今後の展開は？」、「研究活動におけるダイバーシティの課題は？」等を挙げて、忌憚のない意⾒交換・情報交換を⾏いました。
本ワークショップによって海外の著名な研究者に新学術領域研究「光圧ナノ物質操作」のユニークな研究活動を知っていただくことができ、貴重な情報発信の機会となりました。また、普段の学会やシンポジウムではできない議論によって、新学術領域の今後の⽅向性や進め⽅・光圧科学の未来像について、これまでにない視点から広く深く考えることができました。さらに、参加者にとっても、研究者の親交を結び深める場として、また個々の研究の展開・将来構想を真剣に考える場として有意義な会議になったものと思います。

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Workshop on Optical Force Science 参加報告
「Workshop on Optical Force Science での研究者間インタラクション」
蓑輪 陽介（⼤阪⼤学基礎⼯学研究科、A02 班芦⽥ G）
2019 年 11 月 10・11 日に行われた Workshop on Optical Force Science に参加し、光圧に関連する最先端の研究に従事する世界的研究者を交え、光圧研究のこれまでと光圧研究の未来や、次世代研究者の育成、コミュニティの活性化など、多岐にわたるテーマについて議論することができました。
私個人が非常に意義深く感じたのは、それぞれの研究者が、自身のテーマをどのように切り開いてきたかという、個人の研究史・研究観を知ることができた点です。例えば、参加者の一人 Romain Quidant
教授とは、レセプション会場で話をする機会を得ました。Quidant 教授は、光トラップを軸として、プラズモニクス、バイオから浮遊オプトメカニクスまで、非常に多彩な研究を展開されています。特に私自身の研究テーマでもある浮遊オプトメカニクスについて、「どのような経緯で、このテーマを始めることになったのか」と尋ねたところ、「とある研究者がサバティカルで滞在しているときに『何か新しいことをしよう』と盛り上がったのが、一つのきっかけ。そのときには、浮遊オプトメカニクスが我々の主要なテーマの一つになるとは想像もしていなかった」とのことでした。今では、浮遊オプトメカニ
クス分野で世界をリードするグループが、他の研究者とのインタラクションを契機にして全く新しい研究を立ち上げたことを知り、非常に刺激されました。
また、同じようにワークショップに参加されていた、とある別の教授が、Quidant 教授と、浮遊オプトメカニクスについて深く議論していたことも印象的でした。その教授自身は全く異なるテーマに従事しており、浮遊オプトメカニクスの研究は行っていませんが、Quidant 教授に実験の実装の詳細を尋ねるなど、非常に興味を持って議論をしていました。やはり、別の研究者とのインタラクションを通じて、新たな研究を立ち上げようとしているようでした。世界の研究をリードする研究者は、（必ずしも共同研究を行うのではなく）他の研究者から刺激を受けて、独自の新しい研究をスタートするのだという実例を目の当たりにすることになり、これからの自身の研究の進め方を考える良いきっかけとなりました。
今回のワークショップでは、上記のような個人間交流も含めて、海外の光圧研究コミュニティと深く相互作用する機会をたくさん得ることができ、非常に有意義な時間を過ごすことができました。

ポストシンポジウム開催報告
ワークショップ「ナノ物質におけるキラル光学効果」
岡本 裕⺒（分⼦科学研究所、A02 班）
11 ⽉の iSPN2019 国際会議の終了の翌⽇、2019 年 11 ⽉ 15 ⽇に、⼤阪府⽴⼤学の会場をお借りして、ワークショップ「ナノ物質におけるキラル光学効果」を開催いたしました。iSPN2019 に参加いただいたキラルナノ光学の分野で著名な 3 名の研究者をお招きし、⾃然科学研究機構新分野創成センターの主催で、新学術領域研究「光圧ナノ物質操作」、⼤阪府⽴⼤学、分⼦研メゾスコピック計測研究センターの協賛を得て、開催したものです。本ワークショップでは、最前線の研究成果に関する報告よりは、3名の講師の研究に関連する基礎的知識に焦点を当てた講演を頂けるよう、依頼しました。これらの講義を通じて、ナノ材料のキラル光学特性の専⾨家ではないが関連分野で研究を⾏っている⽅が、⾃⾝の研究との関係を考え、研究の新しいアイデアを得る契機となることを企図しました。
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3 名の講師と講義のタイトルは以下のとおりです。
Alexander Govorov (Ohio University): "Bio-plasmonics and bio-excitonics with colloidal
nanocrystals: Chirality, DNA-origami and hot electrons"
Gil Markovich (Tel Aviv University): "Chiroptical activity in inorganic nanostructures"
Malcolm Kadodwala (University of Glasgow): "Biomaterials characterisation using chiral plasmonicstructures"
当⽇は⼤学院⽣を中⼼として、⼤学や研究機関に属する研究者、延べ 55 名の参加があり、海外からの参加者もありました。また各講演後は活発な質疑もあり、盛会のうちに半⽇の⽇程を終了しました。
3 名の講師の先⽣⽅も、予想外に多くの参加者があったことに、⼤変満⾜されて帰国の途につかれました。
なお、当⽇の運営にあたっては、⾃然科学研究機構のスタッフのほか、⼤阪府⽴⼤学の先⽣⽅、特に会場の確保にあたっては⼾川欣彦先⽣、また当⽇の進⾏にあたっては岡本晃⼀先⽣、余越伸彦先⽣、⾼阪勇輔先⽣、その他多くの⽅々に⼤変お世話になりました。この場を借りてお礼申し上げます。

3rd Workshop on Collective Optofluidic Dynamics of Nanoparticles, COODY-nano
横⼭ 知⼤（⼤阪⼤学基礎⼯学研究科、A01 班⽯原 G）
去る 11 ⽉ 11 ⽇〜14 ⽇に神⼾市⽣⽥神社会館にて、iSPN2019 が⾏われました。その会議に引き続いて、14 ⽇・15 ⽇に流体中の多数粒⼦の光捕捉、光圧制御に関するワークショップ(3rd Workshop on
Collective Optofluidic Dynamics of Nanoparticles, COODY-nano)が同じく神⼾三宮で開催されました。
この企画は⽇本・台湾・ベルギー・スペインの４カ国から研究者が参加する国際共同研究プロジェクトの⼀環で、定期的に開催されているワークショップの⼀つが今回の会議に位置付けられています。今回は⼤阪⼤学、台湾の国⽴交通⼤、ベルギーの KU Leuven、スペインの DIPC、及びマドリード⾃治⼤からのグループが参加し、光圧による多数粒⼦の広域的な光捕捉に関する最新の実験と理論・シミュレーションの結果について議論を⾏いました。
iSPN2019 の直後から⼆⽇間に渡って各グループの成果について有意義な議論が⾏われ、さらに今後の計画が話し合われました。集光ビームで多数粒⼦の集合様態を制御する新しい現象について多くの知⾒が得られ、今後の新学術領域研究の進展へ貴重な⽰唆を与える会議となりました。
会議での意⾒交換会にて告知板- 2020 年 1 ⽉ 27 ⽇(⽉)-28 ⽇（⽕）に⼤阪⼤学豊中キャンパスにおいて本領域第 4 回公開シンポジウムを開催いたします。
発⾏ 新学術領域研究「光圧ナノ物質操作」総括班
E-mail: secretariat@optical-manipulation.jp
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