研究代表者・研究課題

今村　健志
愛媛大学　大学院　医学系研究科　教授

光パラメトリック発振、スーパーコンティニウム光、超小型波長固定超短パルスレーザーなどの新規光源と、多様な生体内での光学的パラメーターを最適化する補償光学系とを駆使し、非線形光学過程を用いた革新的“in vivo”光イメージングを確立します。特に、がん細胞とその周囲環境の多元的な生体内イベントのリアルタイム画像化を実現させる過程を通じて、革新的光源開発を促します。

川田 善正
静岡大学　工学部 教授

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本研究では、光を用いて試料の微細構造を実時間で観察でき、ナノメートルの空間分解能を有する実時間・ナノイメージング法の実現を目指します。電子線ビームにより蛍光薄膜を励起し、微小光源を形成し走査するシステムを開発します。この手法は、光学顕微鏡と電子顕微鏡の特徴を融合したもので、全く新しい計測・分析手法として先端科学のイノベーションに寄与します。

腰原 伸也　
東京工業大学　大学院理工学研究科　教授

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超高速光デバイス材料、新型高機能触媒、光機能性たんぱく質など、励起状態での相互作用を利用する最先端物質の開発を先導する為に、フェムト秒時間分解光電子顕微鏡（fs-PEEM）と動的Ｘ線観測の組み合わせ手法、並びにコンパクト短パルスレーザーを開発し、物質開発への有用性を実証します。これによって現在の構造科学の枠を乗り越えた、「光励起臨界的非平衡電子構造物性科学」と呼べる新分野を開拓します。

竹内 繁樹　
北海道大学　 電子科学研究所　教授

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「モノサイクル量子もつれ光」とは、光が１周期振動する程度の極短時間内に、同時に２つの光子が存在するという、究極の同時刻性を持つ状態です。本研究では、擬似位相整合技術を駆使した素子を開発し、モノサイクル量子もつれ光の実現を目指します。また、実現したモノサイクル量子もつれ光を用い、巨大２光子吸収などの新しい非線形光学を拓き、従来の光の限界を突破する、量子メトロロジーへの応用を図ります。

田中 耕一郎　
京都大学　物質－細胞統合システム拠点　教授

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半導体デバイスの内部電場と同程度 のピーク電場強度をもつテラヘルツ波長可変光源を開発し、固体、液体、生体物質を対象とした究極的なテラヘルツ分光技術を探求・実現します。特に、波長の１００分の１の分解能を有する実時間動作顕微鏡や巨大な非線形性をもつ量子構造体を構築し、微小物質のコヒーレント過渡現象を実時間・近接場の領域で可視化します。これにより、バンド構造の動的変化や非摂動論的非線形光学応答などの新たな物性物理学の展開が期待されます。

細貝 知直
大阪大学　 光科学センター　特任准教授

物質が高速で変化する過程をフェムト秒オーダーかつ原子スケールの時間空間分解能をもつ動的イメージング像としてシングルショットで観測するシステムを構築します。高性能パルス電子源開発として、極短光パルス駆動プラズマと高周波空洞をもちいたレーザーバーチャルカソードの研究を推進します。加えて、シングルショットの動的イメージングに必要な極短光パルスと同期したパルス駆動電磁レンズシステムの開発も行います。