＜基礎からわかる＞ダイヤモンドNV量子センサ～NV量子センサの基本原理と最新技術～

セミナー趣旨

  近年、量子技術の発展により、従来のセンサ技術では測定が困難だった微小な磁場や電場・温度などを高感度で検出できる「ダイヤモンドNV（窒素空孔）センター」を利用した量子センサが注目されています。特に、室温動作・高い空間分解能といった特長を持つNV量子センサは、半導体・医療・材料科学・バイオテクノロジーなど幅広い分野での応用が期待されています。本セミナーでは、ダイヤモンドNV量子センサの基本原理から最新技術の動向までをわかりやすく解説します。基礎理論や実装技術だけでなく、実際の応用例や今後の技術展望についても取り上げることで、NVセンターを活用した新たな計測技術の可能性を深く理解していただくことを目的としています。

受講対象・レベル

量子技術に興味があるが基礎から学びたい方や、NV量子センサの導入・応用を検討している企業の技術者・研究者の方々

必要な予備知識

  専門外の方にも分かりやすく説明することを心がけます。必須ではありませんが、以下のような知識があると理解が深まります。
  大学初年度程度の物理・数学の知識(量子力学の基礎概念、ベクトル・微分積分の基本)、電磁気学の基礎(磁場、スピン、ゼーマン効果の概念など）

習得できる知識

1. ダイヤモンドNV量子センサの基本原理の理解
　　‐NVセンターの物理的特性、スピン状態の制御・読み出しなど
2. NV量子センサの最新技術と応用事例の把握
　　‐産業・医療・材料科学など、各分野での具体的な活用事例や最新研究動向を知る。
3. NV量子センサと従来のセンサとの違いの理解
　　‐量子限界などについて
4. NV量子センサの導入・活用に必要な技術要素の習得
　　‐計測システム構築の基本（レーザー、マイクロ波、光検出技術など）について理解を深める。

セミナープログラム

1．概論
　　1）NVセンターを用いた量子センシング
　　2）センシング原理
　　3）様々な応用利用
2．NVセンターの構造と特性
　　1）結晶構造
　　　　a) 結晶欠陥
　　　　b) 対称性
　　2）光学特性
　　　　a) 蛍光スペクトル
　　　　b) 輝度
　　3）スピン特性
　　　　a) 緩和寿命
　　　　b) 時間減衰とスペクトル
　　　　c) 電子スピンコヒーレンス
　　　　d) 核スピンコヒーレンス
　　3）材料作成・表面制御
　　　　a) バルク結晶成長
　　　　b) NVセンターの生成
　　　　c) ナノ粒子
　　　　d) 表面終端
　　　　e) 様々な結晶欠陥
3．センサ原理とスピン状態の制御・読み出し
　　1）センシングの原理
　　　　a) 光初期化
　　　　b) 光検出磁気共鳴
　　　　c) 磁場・温度への依存性
4．センサ原理とスピン状態の制御・読み出し
　　1）センシングの原理
　　　　a) 連続波測定法（CW法）
　　　　b) パルス波測定法
　　　　c) 非マイクロ波手法
　　2）計測機器
　　　　a) 光学測定装置
　　　　b) マイクロ波測定装置
　　　　c) ソフトウェア
　　3）量子計測
　　　　a) 量子操作による高感度化
　　　　b) センシングの限界
5．センサ応用例
　　1）磁気センシング
　　　　a) 直流磁場測定（電流磁場、生体磁気など）
　　　　b) 交流磁場測定（電子デバイスなど）
　　　　c) ラジカル測定（スピン分子など）
　　2）温度センシング
　　　　a) ナノ温度計（ジュール熱）
　　　　b) ナノ温度計（生体試料）
　　3）その他のセンシング
　　　　a) 圧力計測
　　　　b) 電界計測
　　4）既存技術との比較
　　5）今後の展望

セミナー講師

 国立大学法人 岡山大学 学術研究院環境生命自然科学学域 研究教授 博士（理学）　藤原 正澄 氏

■ご略歴
2008年大阪市立大学大学院理学研究科数物系専攻にて博士号取得。
その後、北海道大学助教、独国ベルリン・フンボルト大学フンボルト財団奨学研究員、
関西学院大学助教、大阪市立大学講師を経て、2021年より現職。
蛍光ナノダイヤモンドを用いた量子計測の研究を行っている。
■ご専門
量子計測、量子光学、分光学
■本テーマ関連学協会でのご活動
量子生命科学会学学連携委員（2023年4月～現在）
日本物理学会領域1領域運営員（2022年10月～2023年9月）

セミナー受講料

【オンラインセミナー（見逃し視聴なし）】：1名45,100円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき34,100円

【オンラインセミナー（見逃し視聴あり）】：1名50,600円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき39,600円

＊学校法人割引；学生、教員のご参加は受講料50％割引。

受講について

• 配布資料はPDF等のデータで送付予定です。受取方法はメールでご案内致します。
  （開催1週前～前日までには送付致します）
  ※準備の都合上、開催1営業日前の12:00までにお申し込みをお願い致します。
  （土、日、祝日は営業日としてカウント致しません。）
• 受講にあたってこちらをご確認の上、お申し込みください。
• Zoomを使用したオンラインセミナーです
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• 申込み時に（見逃し視聴有り）を選択された方は、見逃し視聴が可能です
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