高精度万能旋光計の原理を取り入れた光イメージング装置の開発

开发融合高精度万能旋光计原理的光学成像装置

• 批准号: 21K04897
• 负责人: 三浦 陽子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Suzuka National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04897/
• 关键词: イメージング技術; 旋光性; 複屈折; 多変量解析; 偏光解析技術

10年来, 申請者は新しいイメージング測定技術を用いて, ドメイン構造を観察しながら任意の場所で定量評価ができる光イメージング装置を開発し, 様々な成果を上げてきた。しかし昨年度までの研究によって, イメージング像をピクセル毎に旋光性と複屈折を分離するには計算コストが非常に高いことが分かっていた。そこで今年度は計算コストを抑えながら光の偏光状態の変化量を計算する方法として, ビッグデータのマイニング法として知られている多変量解析法を取り入れることにした。量子常誘電体SrTiO3に対し[001]方向から外力を印加しながら光イメージング測定を行った結果, 約20Kで強誘電状態が出現することを観察した。しかし試料の場所によって発生する応力が異なるため, 光の偏光状態に大きな空間分布が現れた。そこで応力によって誘起される強誘電状態を解明するため, 相転移温度前後の30.0Kと14.1Kでの光の偏光状態の変化量に注目した。多変量解析法による全量解析を行うため, 入射光と出射光の偏光状態を表す8個の変数を2個の変数へと縮約し, その2個の変数に対して方向統計学を適用し, さらに3種類の波長の実験結果をまとめ, 1万ピクセル×12次元のデータに整えた。そのデータに対してクラスター分析を行った結果, 3種類(C1, C2, C3)のドメインに分類できた。ドメインC1では応力が集中しているため, ドメインC2とC3に比べて有意に大きな自発分極が現れた。一方, ドメインC2とC3は自発分極の大きさは同じだが, その向きがわずかに異なっていることが分かった。これらの結果から, クラスター分析によって, 応力印加によるSrTiO3の強誘電状態の分布状態が可視化できた。本手法を用いれば, 計算コストをかけることなく偏光状態の変化量が計算できることが分かった。

Over the past 10 years, the applicant has been developing new technologies for the measurement of optical structures and quantitative evaluation of optical structures in arbitrary locations, and the results have been improved. In the past year, the research on the optical fiber structure has been carried out. The method of calculating the polarization state of light in this year is to calculate the polarization state of light in this year. The quantum dielectric SrTiO3 was determined by the external force in the [001] direction, and the strong induced state appeared at about 20K. The spatial distribution of the polarized state of light is large because of the difference in the force generated by the sample. The polarization state of light before and after the phase shift temperature of 30.0K to 14.1K was observed. Multi-dimensional analysis method is used to analyze the polarization state of incident light and emitted light. Eight different numbers are used to reduce the polarization state of incident light and emitted light. Two different numbers are used to analyze the polarization state of incident light and emitted light. Three different wavelengths are used to analyze the polarization state of incident light and emitted light. The polarization state of incident light and emitted light is adjusted to 12 different wavelengths. The results of the analysis show that there are three categories (C1, C2, C3) and three categories. C2 and C3 are intentionally larger than C1 and C2 are intentionally larger than C1 and C2. On the one hand, C2 and C3 are separated from each other by a large number of points, and they are separated from each other by a small number of points. The results of this analysis show that SrTiO3 has a strong inductive state and its distribution state is visualized. This method is used to calculate the polarization state and the amount of polarization.

项目成果

強誘電分域の観察に適した複屈折イメージング像の解析手法の開発

适用于铁电畴观察的双折射成像图像分析方法的开发

• 发表时间: 2022
• 作者: 豊田 健晟;橋口 隆仁;三浦 陽子;真中 浩貴
• 通讯作者: 真中 浩貴

複屈折イメージング法を用いたKH2PO4の強誘電相転移の観測

双折射成像法观察KH2PO4中的铁电相变

• 发表时间: 2021
• 作者: 豊田健晟;三浦陽子;真中浩貴
• 通讯作者: 真中浩貴

複屈折イメージング法を用いた磁性強誘電体(C2H5NH3)2CuCl4の強誘電転移の観測II

利用双折射成像方法观察磁性铁电材料(C2H5NH3)2CuCl4中的铁电转变II

• 发表时间: 2022
• 作者: 真中 浩貴;飯伏 隆盛;三浦 陽子
• 通讯作者: 三浦 陽子

強誘電体KH2PO4の複屈折イメージング測定による強誘電相転移機構の検証

通过铁电KH2PO4双折射成像测量验证铁电相变机制

• 发表时间: 2022
• 作者: 豊田 健晟;三浦 陽子;真中 浩貴
• 通讯作者: 真中 浩貴

複屈折イメージング法による強誘電体KH2PO4のドメイン形成過程の観察Ⅱ

双折射成像方法观察铁电KH2PO4的畴形成过程II

• 发表时间: 2022
• 作者: 豊田 健晟;三浦 陽子;真中 浩貴
• 通讯作者: 真中 浩貴