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2012 Fiscal Year Annual Research Report

魚類を中心とする色可変な構造色の研究

Research Project

Project/Area Number 22340121
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

吉岡 伸也  大阪大学, 生命機能研究科, 助教 (90324863)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 木下 修一  大阪大学, 生命機能研究科, 招聘教授 (10112004)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords構造色 / 干渉
Research Abstract

研究課題の最終年度にあたる今年度は、これまでの成果を土台にして研究を進めた結果、幾つかの新たな成果が得られた。具体的には、タマムシの多層膜干渉に関する定量的評価とそれによる位相整合層の発見、その原理を応用したタマムシ発色基板の製作、シジミチョウの構造色に関する研究、色変化する構造色を評価するための顕微鏡システムの改良などである。前年度、タマムシの多層膜構造を形成する二種類の材質の屈折率を決定した。一方、多層膜構造の厚さを電子顕微鏡観察から決定することで、任意なパラメータ無しに光学特性を解析することが可能となった。その結果、タマムシの多層膜構造は単純な周期的構造ではモデル化することはできず、表層付近の層が内部と比べて厚いことが、緑色の光を強く反射させるために重要な役割を果たしていることが分かった。表層付近の層が、多層膜構造内部から反射した光と最外層で反射された光の位相を合わせる働きを持っているのである。その工夫を模倣した再現基板を作成し、SPIE国際会議において発表を行った。シジミチョウに関する研究では、アイノミドリシジミを対象として多層膜構造の非周期性を取り入れた数値解析を行った。その結果、類似の反射スペクトルを与える無数の多層膜構造が、二つのタイプに分離できることを見出した。二つのタイプでは膜構造の全体の厚さが異なり、このチョウは全厚が薄いタイプを採用している。また、色変化する構造色をより詳しく調べるための顕微鏡システムの改善を行った。顕微鏡下にレーザー光を導入することが可能となり、また、透過配置においても角度依存性を測定できるような工夫を行った。実際に樹脂でできた矩形回折格子を対象に理論的な計算値と顕微鏡システムを用いた実験結果を比較することで、構築したシステムが定量的に回折効率を評価できることを確認した

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (7 results)

All 2012 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Elucidation and reproduction of the iridescence of a jewel beetle2012

    • Author(s)
      S. Yoshioka, S. Kinoshita, H. Iida, and T. Hariyama
    • Journal Title

      Proc. SPIE

      Volume: vol. 8480 Pages: 848005-1-10

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phase-adjusting layers in the multilayer reflector of a jewel beetle2012

    • Author(s)
      S. Yoshioka, S. Kinoshita, H. Iida, and T. Hariyama
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn. 81

      Volume: 81 Pages: 054801

    • DOI

      10.1143/JPSJ.81.054801

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] タマムシの構造色2012

    • Author(s)
      吉岡伸也、木下修一、飯田晴久、針山孝彦
    • Organizer
      日本物理学会2012年秋季大会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学
    • Year and Date
      20120918-20120921
  • [Presentation] Aperiodic multilayer designs in the structural colors of natural systems2012

    • Author(s)
      S. Yoshioka
    • Organizer
      SPIE Optics + Photonics meeting
    • Place of Presentation
      San Diego, アメリカ合衆国
    • Year and Date
      20120812-20120816
    • Invited
  • [Presentation] タマムシの構造色に施された微妙で重要な工夫2012

    • Author(s)
      吉岡伸也
    • Organizer
      第13回構造色シンポジウム
    • Place of Presentation
      青山学院大学
    • Year and Date
      2012-11-10
  • [Presentation] 銀箔の着色に見られる興味深い光学現象2012

    • Author(s)
      木下修一、江畑芳、吉岡伸也
    • Organizer
      第37回光学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2012-06-14
  • [Presentation] 伝統工芸と構造色:銀箔の発色現象

    • Author(s)
      木下修一
    • Organizer
      第13回構造色シンポジウム
    • Place of Presentation
      青山学院大学

URL: 

Published: 2014-07-24  

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