| 研究課題/領域番号 |
17K05079
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
光工学・光量子科学
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| 研究機関 | 北里大学 |
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研究代表者 |
熊谷 寛 北里大学, 医療衛生学部, 教授 (00211889)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | 光ポンピング / 原子磁気センサ / アルカリ金属 / スピン緩和防止 / 原子層堆積 / ルビジウム / 原子層堆積法 / スピン偏極 / 光学素子・装置・材料 |
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| 研究成果の概要 |
アルカリ金属原子のスピン偏極を用いた光ポンピング原子磁気センサは、室温でSQUIDを超える感度が期待できるため、ベットサイドでも心臓や脳神経由来の微小磁場をモニタリングできる可能性がある。しかし、偏極スピンは原子がセル内壁に衝突すると緩和されてしまう問題点があった。本課題では、アルカリ金属原子の電子スピンとコーティング内原子の核スピンとの双極子－双極子相互作用の効果を最小限に抑えるため、磁気モーメントの小さい重水素核に注目し、研究代表者が独自に開発した逐次的表面化学反応による原子層堆積法を発展させて重水素化したポリマー薄膜の分子層堆積法を世界で初めて開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
重水素化ポリマー膜コーティングとルビジウム原子の充填化を真空一貫で実現できるようにして重水素化ポリマー膜コーティング原子セルを作製し、スピン偏極緩和時間を計測する。表面原子とスピン偏極原子の相互作用を重水素置換率、膜厚、緻密度を変えて詳細に調べた。重水素化ポリマー膜コーティングの重水素置換率、膜厚、緻密度の最適化により、重水素化ポリマー膜コーティングによる光ポンピング原子磁気センサの感度向上を世界で初めて実証する。
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