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【本学研究者情报】

〇多元物质科学研究所　助教　新家寛正

【発表のポイント】

• 高圧実験に用いられるアンビルセル^（注1）のアンビルにメタ表面^（注2）を作製することで、高圧下の物质の屈折率変化を计测する技术を开発しました。
• 従来の手法に比べ简便性?高感度性?坚牢性のバランスに优れ、従来容易でなかった局所领域の计测も可能な技术です。
• 惑星科学や物性物理学の発展に寄与する成果です。

【概要】

高圧物性计测技术の开発は惑星科学や物性物理学などの分野で重要です。これまでに、表面プラズモン共鸣^（注3）により色づく金ナノ粒子の色の変化からアンビルセル内の物质の屈折率変化を计测する方法が、简便で高感度な手法として提案されてきました。しかしながら、金ナノ粒子は柔らかいため、ある一定の圧力以上では大きく変形し、予期しない色の変化が起きてしまうという课题がありました。

东北大学多元物质科学研究所の新家寛正助教と北海道大学低温科学研究所の木村勇気教授、鸟取大学工学部机械物理系学科の滩浩树教授、东京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻／附属先进科学研究机构の羽马哲也准教授、新潟大学大学院自然科学研究科の后藤和泰准教授を中心とする研究グループは、诱电体にサブ?尘の空孔を形成すると空孔が色づく惭颈别空孔共鸣^（注4）という现象に着目し、硬いアンビルの表面に作製した惭颈别空孔の色変化から屈折率変化を计测する手法を新たに提案しました。この手法は、金属ナノ粒子を用いた手法と同程度の简便性?高感度性に加え、圧力に対しより高い坚牢性が期待されます。本成果は、高圧が関わる様々な科学领域の発展に贡献することが期待されます。

本成果は、科学誌The Journal of Physical Chemistry C に 11月8日（米国太平洋標準時間）付でオンライン掲載されました。

【用语解説】

注1.アンビルセル： アンビルセルは、2つの尖頭状に成型された硬い物質（アンビル）の尖頭部同士を、ガスケットと呼ばれる小さな穴の空いた金属板に試料を導入し、強く押し当てることで尖頭部に高圧を発生させる装置を指す。

注2.メタ表面： 微細加工技術などによって人工的に作製されたナノ構造配列体の形成などにより、自然界の物質では見られない特性が付与された材料をメタマテリアルと呼び、特に、疑二次元ナノ構造配列体を形成することでそのような特性が付与された表面をメタ表面と呼ぶ。

注3.表面プラズモン共鳴： 金属ナノ粒子への光照射により励振される、光の電場の振動に追従する自由電子の集団振動を指す。

注4.Mie空孔共鳴： 高屈折率の誘電体に形成されたサブ?尘サイズの空孔で、空孔サイズにより决まるある特定の波长の光が空孔内で选択的に共鸣する现象を指す。

【论文情报】

タイトル：Mie Voids for High-Pressure Refractive Index Sensing
at the Interface between Water and the Basal Plane of Single-Crystal Ice Ih
著者：Hiromasa Niinomi*, Hiroki Nada, Tetsuya Hama, Kazuhiro Gotoh, Yumiko Kodama, Tomoya Oshikiri, Masaru Nakagawa, and Yuki Kimura
*责任着者：东北大学多元物质科学研究所　助教　新家寛正
掲載誌：The Journal of Physical Chemistry C
顿翱滨：10.1021/补肠蝉.箩辫肠肠.5肠05941
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详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関すること）
東北大学 多元物質科学研究所 光機能材料化学研究分野
助教　新家 寛正（にいのみ　ひろまさ）
罢贰尝：022-217-5671
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（报道に関すること）
東北大学 多元物質科学研究所 広報情報室
罢贰尝：022-217-5198　　
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