メタサーフェス利用多点多重光トラップ構造を用いた微小物体浮揚装置の開発

• 研究課題/領域番号: 25K01641
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分28050:ナノマイクロシステム関連
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 池沢 聡 早稲田大学, 理工学術院, 次席研究員(研究院講師) (00571613)
• 研究分担者: 尾上 弘晃 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (30548681) ; 岩瀬 英治 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70436559) ; 岩見 健太郎 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80514710)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円); 2027年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2026年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2025年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
• キーワード: メタサーフェス / 光トラップ / 多点集光 / 多重捕捉トラップ / 微小物体浮揚

研究開始時の研究の概要

本研究は、微小物体を多点かつ多重に捕捉可能な新たなリング集光型光トラップを提案するものである。従来は困難であった反射板なしでの下方からの光照射による多重支持を可能とし、トラップの安定性と操作性を高める。さらにメタサーフェスを用いることで、材料万能化と捕捉力確保の両立を実現する。加えて、二枚のメタサーフェスを組み合わせたAlvarez-lens機構によりリング集光の焦点位置を可変とし、微小物体の垂直方向への一括ピックアップを可能とする。以上の提案手法により、新たな光トラップ構造と光学デバイスの実現に向けた検証を行う。