2008 Fiscal Year Annual Research Report
光による磁気制御を利用した磁気浮上高精度ナノ粒子形状選別システムの開発
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20760160
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
水谷 康弘 Tokyo University of Agriculture and Technology, 大学院・工学府, 教務職員 (40374152)
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| Keywords | 磁気浮上 / 光駆動 / ナノ粒子 / 光応用 / 反磁性体 |
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| Research Abstract |
基本的な磁気浮上ナノ粒子形状選別システムを構築した.
具体的には, 反磁性ナノ粒子の磁気浮上システムには, 浮上に用いる磁石および感温磁性体の寸法, 磁力が重要である. 本年度は, 静磁場解析を用いて反磁性ナノ粒子に働く力の場の解析を行った. Earnshawの定理を排除するための磁場の条件をポテンシャルエネルギの観点からモデル化した. まずは, 1次元(垂直方向)の浮上条件を算出した. さらに, 三次元に拡張するために水平方向の安定性を考察した. その結果, 浮上に用いるための磁石の配列をHalbach配列とすることでポテンシャルの壁を作り出し安定な磁気浮上条件を見いだした. この考え方および結果をは特許出願している.
さらに, 安定に粒子を磁気浮上させるために装置の開発を行った, ここでは, 光を照射するための顕微鏡光学系と浮上している状態を観察するための顕微鏡との2つの顕微鏡システムから構成されている. 一般的な装置ではないために特注とした.
また, 粒子の磁気挙動解析に用いる光散乱法のための装置を作成した. 具体的には, 試料に対してハロゲン光源による白色光を照射し散乱光を偏光解析する手法である. そのための装置を作成した. 光の照射角度を任意に変更できるようにした. また, そのための偏光素子を導入している.
以上より, 本年度は安定した磁気浮上を行うための装置および磁性評価装置を作成した.
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