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ナノダイヤモンド配列センサを用いた高感度光熱顕微分光リアルタイムイメージング

研究課題

研究課題/領域番号 26610077
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 物性Ⅰ
研究機関関西学院大学 (2015)
大阪市立大学 (2014)

研究代表者

藤原 正澄  関西学院大学, 理工学部, 助教 (30540190)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2014年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワードダイヤモンド / NV中心 / 光熱顕微分光 / 電子スピン計測 / 量子計測 / ナノスピン / 温度計測 / 磁気計測 / 量子エレクトロニクス / 光物性 / 自己組織化 / 熱工学
研究成果の概要

本研究は、微小空間における熱分布をリアルタイムで可視化する光熱顕微イメージング法の実現を目指すものである。ダイヤモンド窒素欠陥中心が示す電子スピン信号変化からナノ環境の温度計測が可能である。本研究ではNV 中心を用いて高感度に温度計測(すなわちスピン計測)を行う技術を開発した。開発したパルススピン計測技術を用いて、ダイヤモンドナノ粒子に含まれるNV中心の電子スピン特性を評価し、表面処理によってその向上を目指した研究を行った。また、ナノ結晶をガラス基板上に高密度配列する事に挑戦し、数10マイクロメートルスケールでの配列パターンを実現した。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] Humboldt University of Berlin(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Measuring the charge density of a tapered optical fiber using trapped microparticles2016

    • 著者名/発表者名
      K. Kamitani, T. Muranaka, H. Takashima, M. Fujiwara, U. Tanaka, S. Takeuchi and S. Urabe
    • 雑誌名

      OPTICS EXPRESS

      巻: 24 号: 5 ページ: 4672-4679

    • DOI

      10.1364/oe.24.004672

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Optical tracking of picosecond coherent phonon pulse focusing inside a sub-micron object2016

    • 著者名/発表者名
      T. Dehoux, K. Ishikawa, P. H. Otsuka, M. Tomoda, O. Matsuda, M. Fujiwara, S. Takeuchi, I. A. Veres, V. E. Gusev and O. B. Wright
    • 雑誌名

      Light Sci. Appl.

      巻: 5 号: 5 ページ: e16082-e16082

    • DOI

      10.1038/lsa.2016.82

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Highly Efficient Coupling of nanolight emitters to an ultra-wide tunable nanofiber cavity2015

    • 著者名/発表者名
      A.Schell, H.Takashima, S.Kamioka, Y.Oe, M.Fujiwara, O.Benson and S.Takeuchi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 5 号: 1 ページ: 9619-9619

    • DOI

      10.1038/srep09619

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ultrathin fiber-taper coupling with nitrogen vacancy centers in nanodiamonds at cryogenic temperatures2015

    • 著者名/発表者名
      M. Fujiwara, H.Q Zhao, T. Noda, K. Ikeda, H. Sumiya and S. Takeuchi
    • 雑誌名

      Optics Letters

      巻: 40 号: 24 ページ: 5702-5705

    • DOI

      10.1364/ol.40.005702

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Numerical simulations of nanodiamond nitrogen-vacancy centers coupled with tapered optical fibers as hybrid quantum nanophotonic devices2014

    • 著者名/発表者名
      M Almokhtar, M Fujiwara, H.Takashima and S.Takeuchi
    • 雑誌名

      Opt. Exp.

      巻: 22 号: 17 ページ: 20045-20059

    • DOI

      10.1364/oe.22.020045

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ナノファイバブラッグ共振器と結合した単一発光体のFDTD解析2015

    • 著者名/発表者名
      高島秀聡、藤原正澄、Andreas W. Schell、竹内繁樹
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ナノ光ファイバ結合ダイヤモンド窒素欠陥中心の光検出磁気共鳴実験2015

    • 著者名/発表者名
      藤田慎司朗, 高島秀聡, Andreas W. Schell, 藤原正澄, 水落憲和, 竹内繁樹
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 量子ドットとナノ光ファイバブラッグ共振器との結合実験2015

    • 著者名/発表者名
      高島秀聡、Andreas W. Schell、大江康子、上岡俊也、藤原正澄、Oliver Benson、 竹内繁樹
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Numerical Simulation of an Ultra-Wide Tunability and Enhanced Spontaneous Emission of a Nanofiber Bragg Cavity2015

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Takashima, Andreas W. Schell, Shinjiro Fujita, Yasuko Oe, Syunya Kamioka, Masazumi Fujiwara, Shigeki Takeuchi
    • 学会等名
      CLEO-PR 2015 (Conference on Lasers and Electro-Optics, Pacific Rim 2015)
    • 発表場所
      BEXCO, Busan, Korea
    • 年月日
      2015-08-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Towards a fiber integrated magnetometer based on a single electron spin2015

    • 著者名/発表者名
      Shinjiro Fujita, Andreas W. Schell, Hideaki Takashima, Masazumi Fujiwara, Norikazu Mizuochi, and Shigeki Takeuchi
    • 学会等名
      ONNA2015 Workshop on Optical Nanofiber Applications:From Quantum to Bio Technologies
    • 発表場所
      沖縄科学技術大学院大学(沖縄県国頭郡恩納村)
    • 年月日
      2015-05-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 共振器内蔵ナノ光ファイバと量子ドットの結合実験2015

    • 著者名/発表者名
      大江康子,Andreas Shell,高島秀聡,上岡俊也,藤原正澄,Oliver Benson,竹内繁樹
    • 学会等名
      日本物理学会 第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学 早稲田キャンパス (東京都新宿区西早稲田1-6-1)
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Ultra-wide tuning of a nanofiber Bragg grating cavity2015

    • 著者名/発表者名
      (1)H.Takashima, A.W.Schell, S.Kamioka, Y.Oe, M.Fujiwara, O.Benson and S.Takeuchi
    • 学会等名
      SPIE Photonics West 2015
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2015-02-07 – 2015-02-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 所属研究室ホームページ

    • URL

      http://www.kg-applchem.jp/hashimoto/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 個人ホームページ

    • URL

      http://masazumiwork.wix.com/scientist-site

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 研究代表者 個人ホームページ

    • URL

      http://www.masazumifujiwara.net/

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 研究代表者 H26年度の所属研究室ホームページ

    • URL

      http://qip.kuee.kyoto-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2020-05-15  

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