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局所電場制御によるテラヘルツ帯バイオフォトニクスの研究

研究課題

研究課題/領域番号 19360038
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用物理学一般
研究機関東北大学

研究代表者

四方 潤一  東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (50302237)

研究分担者 宮本 克彦  千葉大学, 融合科学研究科, 助教 (20375158)
宮本 浩一郎  東北大学, 工学研究科, 助教 (70447142)
研究期間 (年度) 2007 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円)
2009年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2008年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2007年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
キーワード局所電場増強 / 表面プラズモン / テラヘルツ帯振動 / バイオフォトニクス
研究概要

高感度なテラヘルツ帯生体計測のため,全反射および表面プラズモン共鳴を用いた新規テラヘルツ帯共振器デバイスを研究した.まずFDTD法を用いた数値解析により,水を含む環境下における局所電場増強効果を明らかにした.次に,有機高分子材料(SU-8)を用いたプロセス技術を用いて,種々の周期をもつ高精度なデバイス作製に成功した.さらに,テラヘルツ波光源の広帯域化・高出力化および培養細胞活動をその場観察する分光計測系を実現した.

報告書

(4件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて 2010 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 15件) 学会発表 (29件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] 非線形光学入門2010

    • 著者名/発表者名
      四方潤一
    • 雑誌名

      分光研究 Vol. 59(in press)

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimized Terahertz-Wave Generation using BNA-DFG2009

    • 著者名/発表者名
      K. Miyamoto, S. Ohno, M. Fujiwara, H. Minamide, H. Hashimoto, H. Ito
    • 雑誌名

      Opt.Expr. Vol. 17

      ページ: 14832-14838

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface mapping of carrier density in a GaN wafer using a frequency-agile THz source2009

    • 著者名/発表者名
      S. Ohno, A. Hamano, K. Miyamoto, C. Suzuki, H. Ito
    • 雑誌名

      J.Europ.Opt.Soc.-Rapid Publications Vol. 4

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimized Terahertz-Wave Generation using BNA-DFG2009

    • 著者名/発表者名
      K.Miyamoto
    • 雑誌名

      Optics Express 17

      ページ: 14832-14838

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface mapping of carrier density in a GaN wafer using a frequencyagile THz source2009

    • 著者名/発表者名
      S.Ohno
    • 雑誌名

      Journal of the European Optical Society-Rapid Publications 4

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Change of molecular damping during solidification and melting in scattering samples studied by Raman spectroscopy2008

    • 著者名/発表者名
      K. M. Abedin, J. Shikata, K. Miyamoto, H. Ito
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. Vol. 47, No. 10

      ページ: 7936-7940

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Terahertz-frequency coherent anti-Stokes Raman spectroscopy of periodically poled lithium niobate2008

    • 著者名/発表者名
      J. Shikata, K. Endo, S. Nagano, Y.-Y. Zhu, H. Ito
    • 雑誌名

      IEICE Tech.Rep. Vol. 18, No. 191

      ページ: 33-38

    • NAID

      110007006012

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Change of damping for long-chain molecules during solidification and melting in scattering samples studied by Raman spectroscopy2008

    • 著者名/発表者名
      K. M. Abedin, J. Shikata
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 47

      ページ: 7936-7940

    • NAID

      40016281777

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 周期分極反転LiNbO_3結晶のテラヘルツ帯コヒーレント反ストークスラマン分光2008

    • 著者名/発表者名
      四方潤一
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 108

      ページ: 33-38

    • NAID

      110007006012

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] Two-photon bioimaging utilizing supercontinuum light generated by a high-peak-power picosecond semiconductor laser source2007

    • 著者名/発表者名
      H. Yokoyama, H. Tsubokawa, H. Guo, J. Shikata, K. Sato, K. Takashima, K. Kashiwagi, N. Saito, H. Taniguchi, H. Ito
    • 雑誌名

      J.Biomed.Opt. Vol. 12, No. 5

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In-situ observation of a cell adhesion and metabolism using surface infrared spectroscopy2007

    • 著者名/発表者名
      K. Miyamoto, P. Yamada, R. Yamaguchi, T. Muto, A. Hirano, Y. Kimura, M. Niwano, H. Isoda
    • 雑誌名

      Cytotechnology Vol. 55

      ページ: 143-149

    • NAID

      120007139049

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydration of single-stranded DNA in water studied by infrared spectroscopy2007

    • 著者名/発表者名
      K. Miyamoto, K. Onodera, R. Yamaguchi, K. Ishibashi, Y. Kimura, M. Niwano
    • 雑誌名

      Chem.Phys.Lett. Vol. 436

      ページ: 233-238

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wavelength-agile coherent tunable mid-IR ZGP-OPO source and its applications2007

    • 著者名/発表者名
      K. Miyamoto, K. M. Abedin, H. Ito
    • 雑誌名

      Proc.of SPIE Vol. 6582

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-photon bioimaging utilizing supercontinuum light generated by a high-peak-power picosecond semiconductor laser source2007

    • 著者名/発表者名
      H. Yokoyama
    • 雑誌名

      J. Biomed. Opt. 12

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wavelength-agile coherent tunable mid-IR ZGP-OPO source and its applications2007

    • 著者名/発表者名
      K. Miyamoto
    • 雑誌名

      Proc. of SPIE 6582

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydration of single-stranded DNA in water studied by infrared spectroscopy2007

    • 著者名/発表者名
      K. Miyamoto
    • 雑誌名

      Chem. Phys. Lett. 436

      ページ: 233-238

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In-situ observation of a cell adhesion and metabolism using surface infrared spectroscopy2007

    • 著者名/発表者名
      K. Miyamoto
    • 雑誌名

      Cytotechnology 55

      ページ: 143-149

    • NAID

      120007139049

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Surface-plasomon terahertz-wave resonator for high-resolution imaging beyond diffraction limit2009

    • 著者名/発表者名
      J. Shikata, Y. Nomura, H. Yasaka
    • 学会等名
      Interdisciplinary Science of Nanomaterials
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2009-09-25
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書 2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Novel Method to Measure the Refractive Index and the Absorption Coefficient of Organic Nonlinear Crystals in the Ultra Wideband THz Region2009

    • 著者名/発表者名
      S. Ohno, K. Miyamoto, H. Minamide, H. Ito
    • 学会等名
      The 34th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (IRMMW-THz 2009)
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      2009-09-22
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Novel Method to Measure the Refractive Index and the Absorption Coefficient of Organic Nonlinear Crystals in the Ultra Wideband THz Region2009

    • 著者名/発表者名
      S.Ohno
    • 学会等名
      The 34th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves(IRMMW-THz 2009)
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      2009-09-22
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 半導体化学センサを用いた細胞アッセイシステムの提案2009

    • 著者名/発表者名
      宮本浩一郎, 鹿又幹裕, Torsten Wagner, 加納慎一郎, 吉信達夫
    • 学会等名
      日本動物細胞工学会2009年度大会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2009-07-25
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 半導体化学センサを用いた細胞アッセイシステムの提案2009

    • 著者名/発表者名
      宮本浩一郎
    • 学会等名
      日本動物細胞工学会2009年度大会
    • 発表場所
      つくば市
    • 年月日
      2009-07-25
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Optimum Phase-Matched Terahertz-Wave Generation of BNA-DFG2009

    • 著者名/発表者名
      K. Miyamoto, S. Ohno, M. Fujiwara, H. Minamide, H. Hashimoto, H. Ito
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro Optics 2009 (CLEO 2009)
    • 発表場所
      Baltimore, USA
    • 年月日
      2009-06-04
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Optimum Phase-Matched Terahertz-Wave Generation of BNA-DFG2009

    • 著者名/発表者名
      宮本浩一郎
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro Optics 2009(CLEO 2009)
    • 発表場所
      Baltimore, USA
    • 年月日
      2009-06-04
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Terahertz-Wave Detection Using an Organic DAST Crystal Covering Ultra-Wide Frequency-Range at Room Temperature2009

    • 著者名/発表者名
      H. Minamide, J. Zhang, R. Guo, S. Ohno, K. Miyamoto, H. Ito
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro Optics 2009 (CLEO 2009)
    • 発表場所
      Baltimore, USA
    • 年月日
      2009-06-01
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Terahertz-Wave Detection Using an Organic DAST Crystal Covering Ultra-Wide Frequency-Range at Room Temperature2009

    • 著者名/発表者名
      H.Minamide
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro Optics 2009(CLEO 2009)
    • 発表場所
      Baltimore, USA
    • 年月日
      2009-06-01
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Terahertz imaging beyond diffraction limit (invited)2009

    • 著者名/発表者名
      J. Shikata, Y. Nomura, H. Yasaka
    • 学会等名
      36th IEEE Nano-Spin Engineering Workshop
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2009-04-17
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Terahertz imaging beyond diffraction limit(invited)2009

    • 著者名/発表者名
      J.Shikata
    • 学会等名
      36th IEEE Nano-Spin Engineering Workshop
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2009-04-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ディスプレイモジュールを利用した小型化学イメージセンサの開発2009

    • 著者名/発表者名
      宮本浩一郎, Torsten Wagner, 加納慎一郎, 吉信達夫
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2009-03-30
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] ディスプレイモジュールを利用した小型化学イメージセンサの開発2009

    • 著者名/発表者名
      宮本浩一郎
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      筑波大学, つくば
    • 年月日
      2009-03-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 光波変換による超広帯域THz波検出2008

    • 著者名/発表者名
      南出泰亜, 郭蕊香, 大野誠吾, 宮本克彦, 碇智文, 伊藤弘昌
    • 学会等名
      第69回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      春日井
    • 年月日
      2008-09-04
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 光波変換による超広帯域THz波検出2008

    • 著者名/発表者名
      南出泰亜, 宮本克彦
    • 学会等名
      第69回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      中部大学, 春日井
    • 年月日
      2008-09-04
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 擬似CWテラヘルツ波発生の為の高繰り返し励起光源の開発2008

    • 著者名/発表者名
      宮本克彦, 尾松孝茂, 南出泰亜, 伊藤弘昌
    • 学会等名
      第69回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      春日井
    • 年月日
      2008-09-03
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 擬似CWテラヘルツ波発生の為の高繰り返し励起光源の開発2008

    • 著者名/発表者名
      宮本克彦
    • 学会等名
      第69回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      中部大学, 春日井
    • 年月日
      2008-09-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 周期分極反転LiNbO_3結晶のテラヘルツ帯コヒーレント反ストークスラマン分光2008

    • 著者名/発表者名
      四方潤一, 遠藤一寿, 長能重博, Yong-youan ZHU, 伊藤弘昌
    • 学会等名
      電子情報通信学会機構デバイス研究会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2008-08-28
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 周期分極反転LiNbO_3結晶のテラヘルツ帯コヒーレント反ストークスラマン分光2008

    • 著者名/発表者名
      四方潤一
    • 学会等名
      電子部品・材料研究会, 光エレクトロニクス研究会, レーザ・量子エレクトロニクス研究会
    • 発表場所
      東北大学, 仙台
    • 年月日
      2008-08-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Bridgman method grown BNA crystal for wideband THz-wave generation2008

    • 著者名/発表者名
      K. Miyamoto, M. Fujiwara, H. Minamide, H. Hashimoto, H. Ito
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Luminescence and Optical Spectroscopy of Condensed Matter
    • 発表場所
      Lyon, France
    • 年月日
      2008-07-09
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書 2008 実績報告書
  • [学会発表] 0.1-15THz Generation Using BNA (N-Benzyl-2-Methyl-4-Nitroaniline) Crystal2008

    • 著者名/発表者名
      K. Miyamoto, H. Minamide, M. Fujiwara, H. Hashimoto, H. Ito
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro Optics 2008 (CLEO 2008)
    • 発表場所
      San Jose, USA
    • 年月日
      2008-05-06
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 0.1-15THz Generation Using BNA (N-Benzyl-2-Methyl-4-Nitroanilirie) Crystal2008

    • 著者名/発表者名
      K. Miyamoto
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro Optics 2008 (CLEO 2008)
    • 発表場所
      San Jose, USA
    • 年月日
      2008-05-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] A wavelength-agile mid-IR (5-10μm) ZGP-OPO2008

    • 著者名/発表者名
      K. Miyamoto, H Minamide, H Ito
    • 学会等名
      The 6th Asia Pacific Laser Symposium (APLS)
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2008-01-30
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] A wavelength-agile mid-IR(5-10μm)ZGP-OPO2008

    • 著者名/発表者名
      K. Miyamoto
    • 学会等名
      The 6th Asia Pacific Laser Symposium(APLS)
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2008-01-30
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 表面プラズモン共鳴を用いたテラヘルツ帯バイオセンサーの基礎検討2007

    • 著者名/発表者名
      落合隆夫, 四方潤一, 陳強, 宮本克彦, 伊藤弘昌
    • 学会等名
      第62回応用物理学会東北支部学術講演会
    • 発表場所
      八戸
    • 年月日
      2007-12-07
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [学会発表] テラヘルツ帯フォノンを用いた周期分極反転LiNbO_3結晶のCARSイメージング2007

    • 著者名/発表者名
      四方潤一, 遠藤一寿, 長能重博, 伊藤弘昌
    • 学会等名
      第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2007-09-07
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] CARS imaging of periodically poled lithium niobate using terahertz-frequency phonon modes2007

    • 著者名/発表者名
      J. Shikata, K. Endo, A. Nawahara, S. Nagano, H. Ito
    • 学会等名
      The 7th Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO/Pacific Rim 2007)
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2007-08-29
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Terahertz ATR spectroscopy of liquids using THz-wave parametric sources2007

    • 著者名/発表者名
      J. Shikata, H. Handa, A. Nawahara, H. Minamide, T. Ikari, Y. Ishikawa, H. Ito
    • 学会等名
      The 7th Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO/Pacific Rim 2007)
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2007-08-29
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Multiwavelength kilowatt-peak-power light pulse source utilizing a picosecond diode laser for nonlinear bioimaging2007

    • 著者名/発表者名
      H. Yokoyama, K. Takashima, M. Mure, H. C. Guo, J. Shikata, H. Ito, H. Tsubokawa, N. Saito
    • 学会等名
      Nonlinear Optics 2007
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2007-08-02
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [図書] フォトニクス基礎 (伊藤弘昌編 電気・電子工学基礎シリーズ10)2009

    • 著者名/発表者名
      四方潤一
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [図書] フォトニクス基礎(第3章 非線形光学の基礎,第7章 高機能光計測)2009

    • 著者名/発表者名
      四方潤一
    • 総ページ数
      34
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] テラヘルツ技術総覧 (テラヘルツテクノロジーフォーラム編)2007

    • 著者名/発表者名
      四方潤一
    • 出版者
      NTGコーポレーション
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [図書] テラヘルツ技術総覧(第2章テラヘルツ波の基礎(2.3テラヘルツ波の発生))2007

    • 著者名/発表者名
      四方潤一
    • 総ページ数
      30
    • 出版者
      NTGコーポレーション
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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