岩井 伸一郎

キャリアエンベロープ位相制御による対称性の破れと光機能発現

グラント番号：JPMJCR1901

研究代表者

岩井 伸一郎

主たる共同研究者

大串 研也	東北大学 大学院理学研究科　教授
岸田 英夫	名古屋大学 大学院工学研究科　教授
松野 丈夫	大阪大学 大学院理学研究科　教授
米満 賢治	中央大学 理工学部　教授

研究概要

最先端の光技術（サブサイクル近赤外光とそのキャリアエンベロープ位相制御）と物質科学（量子多体物質）の融合により、光による物質と光の“同時的な”制御を可能にします。超伝導体や量子スピン液体物質、トポロジカル物質を舞台に、「非摂動・非散逸な光と物質の相互作用」によって、物質の空間／時間反転対称性を操作し、従来知られている光の選択性に縛られない新規な光機能（波長変換、光増幅、光スイッチ）を創成します。

小川 美香子

光を用いたヒト生体深部での分子制御

グラント番号：JPMJCR1902

研究代表者

小川 美香子

主たる共同研究者

武次 徹也	北海道大学 大学院理学研究院　教授
中川 桂一	東京大学 大学院工学系研究科　准教授
横谷 明徳	量子科学技術研究開発機構 量子生命科学研究所　専門業務員

研究概要

生体深部での化合物の活性化を達成するエネルギー源として、X線・チェレンコフ光・音を利用します。X線による化学結合切断反応として、X線により生じたラジカルの利用、内殻励起の二つを想定します。また、荷電粒子を放出する薬剤を体内に投与することで、光を生体深部まで届けます。さらに、可視・近赤外領域での低い光透過率による深部組織部位での化合物活性化の制限を克服する、新しい薬物および音響光技術を提案します。

尾松 孝茂

光渦が拓く超解像スピンジェット技術

グラント番号：JPMJCR1903

研究代表者

尾松 孝茂

主たる共同研究者

川野 聡恭	大阪大学 大学院基礎工学研究科　教授
山根 啓作	北海道大学 大学院工学研究院　准教授
柚山 健一	大阪公立大学 大学院理学研究科　講師

研究概要

螺旋波面に由来する軌道角運動量と円環状空間強度分布を持つ光波を光渦と呼びます。われわれは、水の1000倍以上の粘度を示す液膜に光渦を照射すると液膜が極細のジェットへと構造化することを発見しました。この現象を「超解像スピンジェット現象」と呼びます。 本研究では「超解像スピンジェット現象」を応用して、これまでパターニングが難しかった物質を回折限界以下の空間分解能でパターニングできる光技術を創出します。

田中 拓男

メタマテリアル吸収体を用いた背景光フリー超高感度赤外分光デバイス

グラント番号：JPMJCR1904

研究代表者

田中 拓男

研究概要

金属ナノ共振器から構成されるメタマテリアル吸収体を用いて，赤外分光法における余計な背景光を抑制して信号光のみを検出することで，その測定感度を飛躍的に向上させます．そして，その技術を利用した超高感度分子検出デバイスを開発します．技術的には，ホットスポットの体積を稼ぐために高密度に集積可能な共振器構造からなる３次元光メタマテリアルの加工技術と波長可変レーザーを用いた高速赤外分光技術を開発します．

丸尾 昭二

光駆動ドロプレット・プリンティングの開発と応用

グラント番号：JPMJCR1905

研究代表者

丸尾 昭二

主たる共同研究者

飯島 一智	横浜国立大学 大学院工学研究院　准教授
上野 和英	横浜国立大学 大学院工学研究院　教授

研究概要

本研究では、液滴状の原材料を自在に遠隔操作して、オンデマンドでマルチマテリアル3D微細構造体を作製する「光駆動ドロプレット・プリンティング」を提案・開発します。応用例として、マルチマテリアル造形を駆使して微小光学素子やメタマテリアルを創製します。さらに、ナノ材料を用いたプリンテッド電子デバイスの開発や、骨類似ヒドロキシアパタイト粒子を用いた人工骨髄の形成など、幅広い応用研究を行います。