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テラヘルツ光を用いた遠距離セシウム検出法の開発 -“ナノの箱”でセシウムイオンを捕捉し、新しい光で非接触センシング-

2017/08/24

東京大学大学院理学系研究科の大越慎一教授と筑波大学数理物質系の所裕子准教授らの共同研究グループは、重い質量の原子を箱の中に閉じ込めると、ゆっくりと振動するのではないかという着想に基づき、マンガン-鉄シアノ骨格錯体の箱の中にセシウムイオン(Cs+)を閉じ込めるとその箱の中でセシウムイオンがゆっくり振動することを、格子振動(フォノンモード)計算とテラヘルツ分光測定により明らかにしました。このマンガン-鉄シアノ骨格錯体とテラヘルツ分光法を組み合わせることにより、テラヘルツ光を利用した新しいセシウムイオン検出法を開発しました。この手法は、危険な環境や有害な状況でのセシウムイオンの非接触検出に有効であると期待されます。

 

図 (a) 箱の中の重い原子の振動を、テラヘルツ(THz)光を用いて検出する概念. 箱の中に捕捉され、ゆっくりと振動し低周波数テラヘルツ光に共鳴する重い原子の概略図. この概念は、重い原子の遠距離検出に適用することができる。入射THzパルス (左) および透過THzパルス (右) を赤線で示した。 (b) セシウム-マンガン-鉄シアノ骨格錯体のテラヘルツスペクトル。

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