| 研究課題/領域番号 |
18H01502
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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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| 審査区分 |
小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
早瀬 潤子 (伊師潤子) 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (50342746)
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| 研究分担者 |
渡邊 幸志 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (50392684)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2020年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2019年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2018年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
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| キーワード | 量子センサ / ダイヤモンド / NV中心 / 電子スピン共鳴 / 多周波数マイクロ波制御 / 磁場センサ / 量子計測 |
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| 研究成果の概要 |
ダイヤモンド窒素－空孔（NV）中心は次世代の量子センサとして注目されている。本研究では、多周波数マイクロ波（MW）に用いることで、異なる電子スピン共鳴周波数を有するNV中心の電子スピン状態を独立かつ同時に制御する、「多周波数MW制御量子センシング技術」を提案し、実験的に実証することに成功した。その結果、本研究で提案した多周波数MW制御法が、磁場や温度センシングの高感度化・高機能化に非常に有効であることが示された。本手法は、あらゆる種類のパルス光検出磁気共鳴法に適用可能な汎用性の高い技術であり、NV量子センサの発展に大きく寄与すると期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により、NV中心に多周波数MW制御法を適用することで、他のあらゆる磁場センサや温度センサと一線を画す優れた性能をもつベクトル磁場センサや磁場・温度複合センサを実現できる可能性が示された。この技術は、バイオ・医療、環境・エネルギー、基礎科学に渡る広範な分野で革新をもたらすと期待されるため、社会的・学術的に大きな意味をもつ。また本研究成果は、より高度なダイヤモンド電子スピンの量子制御技術や、ユニークかつ高性能なダイヤモンドサンプル作製技術の創出につながる成果であり、学術的にも価値が高い。
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