| 研究課題/領域番号 |
17H01070
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
量子ビーム科学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
濱 広幸 東北大学, 電子光理学研究センター, 教授 (70198795)
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| 研究分担者 |
武藤 俊哉 東北大学, 電子光理学研究センター, 助教 (10431496)
日出 富士雄 東北大学, 電子光理学研究センター, 准教授 (60292207)
柏木 茂 東北大学, 電子光理学研究センター, 准教授 (60329133)
南部 健一 東北大学, 電子光理学研究センター, 技術専門職員 (00422072)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
43,030千円 (直接経費: 33,100千円、間接経費: 9,930千円)
2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2018年度: 19,370千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 4,470千円)
2017年度: 13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)
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| キーワード | コヒーレント放射 / テラヘルツ光 / 電子加速器 / 交叉型アンジュレータ / 偏光操作 / 偏光制御 / 放射光 / 超放射 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は、直線から円偏光まで任意の偏光操作が可能なテラヘルツ（THz）光源実現を目指したものである。超短パルス電子ビームが２つのアンジュレータ（交叉型アンジュレータシステム）を通過して放つ、２つのコヒーレント放射を重畳して得られるTHz光の強度や偏光の特性と、交叉型アンジュレータ中のビーム動力学を理論的・実験的に研究した。偏光度は放射の角度分布に極めて敏感であり、光速より僅かに遅い低エネルギー電子と放射の位相とのずれは無視できず、慎重なガイド磁場のデザインが必須であることが明確になった。これらを十分考慮することで、当初目標としたような偏光可変THz光源が実現可能であることが明らかになった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
鏡像異性体が互いに異なる性質を持つキラリティ（chirality）は自然における対称性破れの一つであり、生命科学や創薬分野で重大な事象と認識されている。また円偏光を制御した光で分子合成時のキラリティ操作が可能であり、磁場と分子のスピン－軌道角運動量相互作用によるカイラル分子の機能発現制御などが注目されている。DNAなどの生体高分子の振動や分子間相互作用の共鳴波長域であるTHz光を用いたカイラル生体高分子の識別やその円二色性（左右円偏光に対する応答の違い）から分子機能発現を調べることや、鏡像ペアのどちらかを選択的に振動励起するなど、生体高分子に関する知見の蓄積から将来の医療革新も期待できる。
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