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Development of laser manipulation technology by new principle using magnetic property change in phosphorescent materials

Research Project

Project/Area Number 16K05006
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field General applied physics
Research InstitutionNippon Institute of Technology

Principal Investigator

Ikezoe Yasuhiro  日本工業大学, 基幹工学部, 教授 (70334315)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大澤 正久  日本工業大学, 基幹工学部, 教授 (80280717)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2017: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywords磁気アルキメデス効果 / 磁気浮上 / 蓄光材料 / 燐光材料 / 非接触操作 / 非接触マニピュレーション / 光 / 磁場 / 磁気アルキメデス浮上 / 磁気アルキメデス / りん光 / レーザー / 非接触 / マニピュレーション
Outline of Final Research Achievements

The technology of manipulating objects without any physical contact such as optical tweezers is used for manipulating objects as small as several microns under a microscope. This method requires a strong laser beam and cannot move objects which are larger than the size of focal point of laser. To overcome such drawbacks, we have developed a new technology which uses magnetic property change in phosphorescent materials or persistent luminescent materials by the irradiation of light. These materials absorbs light, which causes their magnetic susceptibility change even at room temperature while they are in the excited state. After absorbing light, the material shows slow relaxation process, emission of light, which resulting in the significantly observable magnetic susceptibility change. We have successfully observed the repeated motion of the sample by turning ON and OFF of the light. Our technology is more common than former technologies and would be used for a variety of applications.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでの非接触操作技術の代表例はレーザーピンセットであるが、非常に小さなものにしか適用できないのに対し、本研究で開発した磁場と光の両者を駆使した非接触操作技術は、巨視的な大きさの物体を操作することも可能である。また、ここで使われる光はLED等の弱い光で十分であるため、汎用性の高い技術となりうる。本研究によって、物体の並進操作を容易に実現できるようになった。今後、回転操作を実現できる技術を開発すれば、物体のあらゆる操作を非接触で出来ることになる。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (36 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (1 results) Presentation (33 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 5 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] 手を触れずに物体を動かす ~自己組織化・磁場・光を巧みに利用した新技術~2017

    • Author(s)
      池添泰弘
    • Journal Title

      日本磁気科学会

      Volume: 11 Pages: 49-54

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      Yasuhiro Ikezoe
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      Yasuhiro Ikezoe, Yusuke Okano, Chiharu Tanebe, Masahisa Osawa, and Noriyuki Hirota
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      MATERIAL ANALYSIS AND PROCESSING IN MAGNETIC FIELDS, 2018
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      種部 千遥,岡野 佑亮,大澤 正久,廣田 憲之,池添 泰弘
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      池添 泰弘
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      岡野佑亮、種部千遥、大澤正久、廣田憲之、池添泰弘
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      岡野佑亮、種部千遥、大澤正久、廣田憲之、池添泰弘
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  • [Presentation] 磁気アルキメデス効果によって磁気浮上したSrAl2O4:Eu,Dyの非接触光操作2018

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      種部千遥, 岡野佑介, 大澤正久, 廣田憲之, 池添泰弘
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      第65回 応用物理学会 春季学術講演会
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      武捨秀紀、岡野佑亮、池添泰弘
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      種部千遥, 岡野佑亮, 池添泰弘
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      第64回応用物理学会春季学術講演会
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      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2017-03-14
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      Yasuhiro Ikezoe, Yusuke Okano, Chiharu Tanebe, Masahisa Osawa, and Noriyuki Hirota
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      種部千遥, 岡野佑介, 大澤正久, 廣田憲之, 池添泰弘
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      池添泰弘
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      応用物理学会 磁気科学研究会
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    • Invited
  • [Remarks] 日本工業大学 研究者情報

    • URL

      http://nit-gyoseki.nit.ac.jp/Main.php?action=top&type=form

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  • [Remarks] 池添研究室

    • URL

      http://ikezoelab.sakura.ne.jp/

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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