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励起

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1: 2015/08/16(日) 21:40:20.00 ID:???.net
バイオマーカーや量子暗号通信への応用に期待:東工大、ゲルマニウム導入で光るダイヤを開発 - EE Times Japan
http://eetimes.jp/ee/articles/1508/10/news096.html
共同発表:ゲルマニウム導入し光るダイヤを開発~バイオマーカーや量子暗号通信への応用へ期待~
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20150807/index.html

画像
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20150807/icons/zu1.gif
図1 ダイヤモンド中の単一GeVカラーセンターの構造と性質
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20150807/icons/zu2.gif
図2 マイクロ波プラズマ堆積法による高品質アンサンブルGeVカラーセンターの形成


東京工業大学の岩崎孝之助教らによる研究グループは、ダイヤモンド中の空孔(V)、とゲルマニウム(Ge)から成る新しいカラーセンターの形成に世界で初めて成功した。生細胞イメージング用のバイオマーカーや量子暗号通信への応用が期待されている。


 東京工業大学 大学院理工学研究科の岩崎孝之助教と波多野睦子教授らの研究グループは2015年8月、ダイヤモンド中の空孔(V)、とゲルマニウム(Ge)から成る新しいカラーセンターの形成に世界で初めて成功したことを発表した。研究成果はバイオマーカーや量子暗号通信への応用が期待されている。

 研究グループは、ダイヤモンド中にゲルマニウムを導入することで、ゲルマニウムと格子欠陥(空孔)が結び付き、GeVセンターを形成させることに成功した。このGeVセンターは、外部からの光励起によって、波長602nmで強く発光することが分かった。しかも高い再現性で形成できることを確認した。また、カラーセンターが多く含まれているアンサンブル状態だけでなく、ゲルマニウム原子1個と空孔の組み合わせから成る単一カラーセンターも安定して形成し、機能させることができることも確認している。

 今回の研究で得られた2次自己相関関数測定から、単一GeVセンターが単一光子源として機能することを証明すると同時に、飽和発光強度として170kcpsという高い数値を得ることができた。
励起波長を最適化すれば、GeVセンターの発光強度をさらに上昇させることもできるという。再現性良く形成できるダイヤモンド中のカラーセンターのうちで、最も高い輝度が得られる構造となる可能性がある。

続きはソースで

images


引用元: 【結晶学】ゲルマニウム導入し光るダイヤを開発 バイオマーカーや量子暗号通信への応用へ期待 東工大

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1: 2015/03/08(日) 19:46:22.26 ID:uEVpecmd*.net
2015年3月8日 18:49

画像
http://www.zaikei.co.jp/files/general/2015030818470340a.jpg
※トレッドミル上のショウジョウバエ雄に励起光を当てて脳の神経細胞を刺激し、同時にディスプレイ上の動く光点を見せると、求愛行動を開始する(写真:東北大学の発表資料より)

 東邦大学の山元大輔教授・古波津創研究員らによる研究グループは、fruitlessと呼ばれる遺伝子の変異体を隔離して育てると、ショウジョウバエの同性への求愛が抑制されることを明らかにした。

 異性への求愛は、有性生殖をする動物にとって種の存続の土台であるが、ヒトを含めて様々な動物で同性へ求愛する個体も見られる。
異性に求愛するか同性に求愛するかは、遺伝的に決定されているのか、それとも環境によって決まるのか、論争が続いていた。

 同性愛行動を示す雄のショウジョウバエは、fruitlessと呼ばれる遺伝子の機能が損なわれていることが分かっており、その系統はsatori変異体と呼ばれている。今回の研究では、
野生型の雄はディスプレイ上の動く光点(雄か雌か分からない)には反応しないが、野生型の雄のP1神経細胞を直接刺激したところ、ディスプレイ上の動く光点に求愛行動として反応を示すことが分かった。

(記事の続きや関連情報はリンク先で)

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引用元:財経新聞 http://www.zaikei.co.jp/article/20150308/239254.html

引用元: 【科学】 東北大、ハエの同性愛行動は遺伝的素因と社会環境の相互影響で起こることを発見 [財経新聞]

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1: 2014/10/08(水) 20:29:45.90 ID:???.net
ノーベル賞委員会は8日、2014年のノーベル化学賞を、ハワード・ヒューズ医学研究所のEric Betzig氏、マックプランク研究所のStefan W. Hell氏、スタンフォード大学William E. Moerner氏に贈ると発表しました。

受賞理由は、”for the development of super-resolved fluorescence microscopy.” となっており、超高解像度の蛍光顕微鏡の開発業績が評価されたものとなっています。

1873年、科学者のErnst Abbe(エルンスト・アッベ)は、光学顕微鏡の分解能は、開口数と観察波長に依存するとした理論を発表。この理論は、長らく顕微鏡の性能限界を表すものとして使われてきました。

しかし、アッベの理論に従う従来の顕微法では、200nmという分解能が一つの壁となっており、このためにDNAや生体由来のタンパク質といった微細構造は観察が難しく、そうしたサンプルの直接観察は難しいものと考えられていました。

Hell氏は2000年、1本のレーザーによってサンプルの分子を励起させ、もう1本のレーザーによってその励起を失活させる技術によって「STED(Stimulated Emission Depletion, 誘導放出制御) 顕微鏡」を開発。
これにより、従来では敵わなかった分子レベルの光学観察が可能となります。

一方、Moerner氏とBetzig氏は、STED顕微鏡とは異なる方向から、ナノレベルの構造観察実現に向けた研究を行っています。彼らは、一旦サンプル全体から発生する蛍光をとらえた後、確率論に従って画像処理を行うことで、ナノレベルの観察を実現しています。

顕微鏡の開発業績および生体分子の観察法開発いう、化学賞のイメージとは少し離れた印象のある発表でしたが、近年、化学や生物学といった学問領域間の融合を象徴する出来事といえるかもしれません。
http://ggsoku.com/tech/nobel-prize-in-chemistry-2014/

▼STED顕微鏡の原理図
励起用のレーザーに、ドーナツ状のレーザーを重ねあわせることでスポット系を小さくする
http://ggsoku.com/wp-content/uploads/nobel-prize-in-chemistry-2014-500x294.png
http://ggsoku.com/wp-content/uploads/nobel-prize-in-chemistry-2014-01.gif

▼通常の蛍光観察とSTEDの比較。ターゲットスポットが大幅に縮小している
http://ggsoku.com/wp-content/uploads/nobel-prize-in-chemistry-2014-02.png

▼単分子顕微鏡の原理図
http://ggsoku.com/wp-content/uploads/nobel-prize-in-chemistry-20141-500x346.png

▼Betzi氏が2006年に発表した論文の中の観察図
http://ggsoku.com/wp-content/uploads/nobel-prize-in-chemistry-2014-03-500x227.png

ノーベル財団プレスリリース
http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2014/

引用元: 【ノーベル賞2014】化学賞、超高解像度の蛍光顕微鏡開発で米独の3氏が受賞

化学賞、超高解像度の蛍光顕微鏡開発で米独の3氏が受賞の続きを読む

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1: 2014/08/03(日) 08:56:28.60 ID:???.net
阪大が新原理の太陽電池 変換効率80%の可能性も 2014/8/1 6:30
http://www.nikkei.com/article/DGXMZO75034940R30C14A7000000/

(本文)
 大阪大学 産業科学研究所の研究者である江村修一氏らは、展示会「PVJapan2014」において、pn接合(p型半導体とn型半導体を接合したもの)を用いない、新しい原理の太陽電池を提案した。理想的なケースでは変換効率70~80%を実現できる可能性があるとする。

 新しい原理とは、結晶中の極性、すなわち自発分極による内部電界の勾配を励起子(対になった電子とホール)の分離に用いるアイデアである。一般的な太陽電池の材料であるSi(シリコン)には極性はないが、化合物の結晶には強い極性が現れる材料が少なくない。

 江村氏によると、こうした材料では、その内部電界の勾配によって、光子を吸収して励起子ができると、電子とホールが自発的に別々の方向に分離することになるとする。具体的に想定しているのは、300~350nm(ナノメートル)厚のバンドギャップ0.92eV(電子ボルト)のInGaN(窒化インジウムガリウム)層をInN(窒化インジウム)層と電極で挟み込んだ素子構造の太陽電池である。

 一般的な太陽電池のpn接合は基本的には励起子を分離して、電子とホールを別々の電極に取り出す目的で用いられている。ただし、Si系太陽電池の場合は、光の吸収率を稼ぐため数十μm(マイクロメートル)の厚みが必要で、これが多くの励起子が再結合や熱緩和という形で分離せずに失われる結果につながる。

 江村氏によると内部電界の勾配だけで励起子を分離するメリットは、いくつかあるというが、最大のメリットは、電子とホールの再結合や熱緩和を低減できることだとする。

続きはソースで


(日経エレクトロニクス 野澤哲生)

引用元: 【技術】阪大が新原理の太陽電池 変換効率80%の可能性も [2014/08/01]

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~~引用ここから~~

1: おんさ ★@\(^o^)/ 2014/06/14(土) 15:06:40.52 ID:???.net BE:302861487-2BP(1000)

ミシガン大学がめちゃめちゃ省エネなレーザを発明
http://www.gizmodo.jp/2014/06/post_14780.html

(本文)
ポラリトンすごい。

先日、ミシガン大学の研究者がレーザ研究において大きな一歩となる発明をしました。1950年代の半導体ダイオードの発明以来最大の発明と言えそうです。この発明を使って開発されたプロトタイプレーザでは、従来のレーザの250分の1のエネルギーしか消費しないそう。

一般的なレーザでは、利得媒質と呼ばれる素材にエネルギーを与えることで光を増幅してコヒーレント光を発生させます。エネルギーが媒質に送られると、媒質内の電子がエネルギーを吸収し高いエネルギーレベルに上がります。十分な電子にエネルギーが与えられ媒質が励起状態になると、その後に媒質に入ってくるエネルギーは電子が元のエネルギーレベルに戻るように作用します。その際に放出される余分なエネルギーがコヒーレント光です。ただこのプロセスでは、媒質を励起状態にし、媒質電子を発生させるのに大量のエネルギーが必要になります。

今回開発されたミシガン大学のレーザは、従来の利得媒質には頼っていません。代わりに、ポラリトンと呼ばれるユニークな粒子を使っています。ポラリトンは光と物質が半々の準粒子です。ミシガン大学のプレスリリースではこのように説明されています。

続きはソースで

~~引用ここまで~~



引用元: 【技術】ミシガン大学 従来の250分の1しかエネルギーを消費しないレーザを原理実証 [2014/06/14]


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