| 研究課題/領域番号 |
17K05603
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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 |
原子・分子・量子エレクトロニクス
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| 研究機関 | 明治大学 |
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研究代表者 |
立川 真樹 明治大学, 理工学部, 専任教授 (60201612)
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| 研究分担者 |
金本 理奈 明治大学, 理工学部, 専任准教授 (00382028)
小田島 仁司 明治大学, 理工学部, 専任教授 (50233557)
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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 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 熱放射 / 微粒子 / 光トラップ / 共振器QED / 放射圧 |
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| 研究成果の概要 |
我々は、光トラップで捕捉した単一の誘電体微粒子の熱放射スペクトルを計測し、ミクロンサイズの微粒子の熱放射特性を解明してきた。
本研究では、微粒子がさらにサブミクロンまで縮小したときに、熱放射が赤外域の表面フォノンポラリトンの周波数に単色化することを検証した。光トラップされた単一粒子からの赤外スペクトルを観測することはできなかったが、分散した微粒子集団からのFTIR分光から、微粒子ではバルクの熱放射が抑制される帯域で放射が起きることがわかり、表面モードの存在が支持された。一方、光トラップされたルビー微小球の可視域のスペクトルから、熱放射においてもPurcell効果が起きることが示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
熱放射のサイズ効果は、物質と電磁場の相互作用の基礎的な現象であるとともに、微小物体の熱計測にも関連するため応用上も重要である。しかし、大きさと形を指定した微小体からの信号を感度良く検出する実験の難しさから、これまでほとんど検証されてこなかった。
我々は、光トラップを利用した独自の実験系により、ミクロンサイズの誘電体の熱放射に放射体の共振モードの影響が現れることを明らかにした。さらに今回の成果は、サブミクロン領域において、熱放射が格子振動に起因する周波数に単色化することを明らかにしており、放射体が縮小するにつれて、熱放射スペクトルに放射体の個性が現れる過程とその機構を明確にすることができた。
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