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アンチストークス蛍光輻射を使ったナノ領域のレーザー冷却

研究課題

研究課題/領域番号 16K13696
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 光工学・光量子科学
研究機関東京工業大学

研究代表者

梶川 浩太郎  東京工業大学, 工学院, 教授 (10214305)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードアンチストークス蛍光 / レーザー冷却 / 近接場光学 / 全反射減衰法
研究成果の概要

本研究の目的は、液体中で固-液界面近傍のナノ領域を局所的に冷却する光学的手法を提案し、実験とシミュレーションにより界面近傍の熱拡散や比熱などのパラメータを考察することである。冷却には有機色素分子であるローダミン101からのアンチストークス(AS)蛍光輻射時による冷却効果を使う。その結果、有機色素からのAS蛍光を用いて、レーザー冷却が可能であることを示した。冷却速度は3時間で3.4℃程度であった。これは、断熱的な条件で理論から予想される値よりずっと小さいが、熱拡散を考慮していないためである。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 7件、 招待講演 8件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] シンガポール国立大学(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Two-dimensional coherent random laser in photonic crystal fiber with dye-doped nematic liquid crystal2017

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Nagai, Chen Shao-Chieh, Kotaro Kajikawa
    • 雑誌名

      Applied Optics

      巻: 56 号: 32 ページ: 8969-8972

    • DOI

      10.1364/ao.56.008969

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local temperature variation measurement by anti-Stokes luminescence in attenuated total reflection geometry2016

    • 著者名/発表者名
      Ken Yamamoto, Ryotaro Togawa, Ryushi Fujimura and Kotaro Kajikawa
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 24 号: 17 ページ: 19026-19031

    • DOI

      10.1364/oe.24.019026

    • 関連する報告書
      2016 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
  • [雑誌論文] Measurement of Molecular Length of Self-Assembled Monolayer Probed by Localized Surface Plasmon Resonance2016

    • 著者名/発表者名
      Juri Ito and Kotaro Kajikawa
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 9745 ページ: 97450T-97450T

    • DOI

      10.1117/12.2212226

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Broadband Light Absorber of Cicada Surface Covered with Gold Thin Film2017

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Kajikawa
    • 学会等名
      PIERS in Singapore
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 表面プラズモンとメタマテリアル2017

    • 著者名/発表者名
      梶川浩太郎
    • 学会等名
      第14回日本写真学会光機能材料セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Optical Cloaking with Existing Materials2017

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Kajikawa
    • 学会等名
      META2017 8th International Conference on Metamaterials, Photonic Crystals and Plasmonics, Songdo Convensia
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Bio-Metamaterials2017

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Kajikawa
    • 学会等名
      The second A3 Metamaterials Forum
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 2 次元金属パッチアレーの赤外異常透過2017

    • 著者名/発表者名
      清田謙吾、梶川 浩太郎
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 円柱構造の光学クローキング2017

    • 著者名/発表者名
      小林佑輔、梶川 浩太郎
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 蝉の翅の表面を鋳型に用いた黒体メタマテリアル2017

    • 著者名/発表者名
      小林 万里子, 古澤 崇哉, 築田 大輝, 下条 雅幸, 梶川 浩太郎
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] フレキシブルな色素 WGM レーザー2017

    • 著者名/発表者名
      長井祐輔, 梶川 浩太郎
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of Cylindrical Hyperbolic Metamaterials by using Effective Medium Approximation2017

    • 著者名/発表者名
      Rahul Kumar, Kotaro Kajikawa
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Bio-metamaterial: Black Ultrathin Gold Film Fabricated on Leaves of Plants2016

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Kajikawa
    • 学会等名
      International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM) 2016
    • 発表場所
      Tsukuba International Congress Center
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] メタマテリアルによる光吸収と物質の透明化2016

    • 著者名/発表者名
      梶川浩太郎
    • 学会等名
      日本学術振興会第142委員会B部会 第131回研究会
    • 発表場所
      東京理科大学Portaの第2会議室
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Local Refrigeration by Evanescent Anti-Stokes Luminescence2016

    • 著者名/発表者名
      R. Togawa and K. Kajikawa
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Near-Field Optcs, Nanophotonics and Related Techniques (NFO-14)
    • 発表場所
      Act City Hamamatsu Concert Hall & Congress Center
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Blackbody Metamaterial Composite film of Nanoparticle and Polymer2016

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Kajikawa and Hisashi Karube
    • 学会等名
      8th International Congress on Metamaterials, Photonic Crystals and Plasmonics (META2016)
    • 発表場所
      Torremolinos Congress Center, Spain
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Optical Cloaking of Metallic Cylinder and Film2016

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Kajikawa
    • 学会等名
      The First A3 Metamaterials Forum
    • 発表場所
      Katahira Sakura Hall, Sendai
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ATR法によるアンチストークス蛍光を用いた局所的な温度変化の測定2016

    • 著者名/発表者名
      山本賢、外川 遼太郎、藤村 隆史、梶川 浩太郎
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] トリミリスチン表面を鋳型に用いた黒体メタマテリアル2016

    • 著者名/発表者名
      古澤 崇哉、築田 大輝、下条 雅幸、梶川 浩太郎
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] 先端機能材料の光学2016

    • 著者名/発表者名
      梶川浩太郎
    • 総ページ数
      223
    • 出版者
      内田老鶴圃
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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