日本兵庫縣立大學的瀨戶浦健仁副教授等人與日本東北大學合作，開發出了一種對微細金屬材料進行光照後，僅讓特定區域成為熱源的方法。該技術只需改變光的性質，就能改變熱源的位置，實現了對奈米級物質的局部加熱，這一成果有望應用於電子材料及奈米機器等領域。相關研究成果已發表在美國化學會的學術期刊《Nano Letters》上。
用光控制發熱的部位
雖然以往也能利用電路實現微細金屬材料的局部加熱，但根據目標加熱位置配套搭建奈米級布線的工序很費時。
此次研究團隊運用了電子振動產生的物理現象——等離激元。研究人員向長度為800奈米（1奈米為10億分之1米）、加工為S形的氮化鈦材料照射了左轉與右轉的圓偏光。結果顯示，對應偏光的施轉方向，材料的不同部位出現了局部升溫，且僅在升溫區域發生了化學反應。
這是通過光產生的等離激元會使電子向特定區域流動並產熱，從而形成溫差的實例。氮化鈦易產生等離激元，且導熱性較低，因此會出現僅在特定區域的升溫，溫差可達約100攝氏度。除偏光的施轉方向外，該方法還可通過控制光的強度、波長方向等參數控制升溫位置，簡單地切換發熱區域。
若能在奈米尺度下實現特定位置的溫差構建，該技術可廣泛應用於加工微細器件、引發局域化學反應等諸多場景。例如在醫療領域，可讓細胞的目標位點發生反應，應用於治療、檢測等環節。未來，研究團隊還將探索能產生相同現象的其他材料，拓展可應用的材料選項。
原文：《日本經濟新聞》、2026/2/17
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Nano Letters
論文：Chiral Plasmonic Surface Temperature Switching by Several Tens of Kelvins in Titanium Nitride Nanostructures
DOI：10.1021/acs.nanolett.5c05212
