菜嶋 茂喜 (ナシマ シゲキ)

NASHIMA Shigeki

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職名

講師

研究室所在地

杉本キャンパス

取得学位 【 表示 / 非表示

  • 大阪大学 -  博士(工学)

  • 大阪大学 -  修士(工学)

研究分野 【 表示 / 非表示

光工学・光量子科学

研究概要 【 表示 / 非表示

  • 私は,テラヘルツ波と呼ばれる電磁波の領域を中心に研究をしています.テラヘルツ波は携帯電話に使用されている電波よりも1000倍ほど周波数の高い電磁波で,電波と光の間に位置しています.近年,X線のように物質を透視できる性質が知られる様になり,非破壊検査などに応用しようとする動きが高まっています.私はこの電波と光をつなぐ電磁波領域をもっと簡便に,もっと使い易くなるようにとの思いから,この領域の電磁波計測に関係する技術開発をしています.現在は,発生や検出に使用する超短パルスレーザーの開発や高機能な光学素子の開発に取り組んでいます.また,それらの機能を活かした分光センシングへの応用やその高感度化への技術開発に取り組んでいます.

研究キーワード 【 表示 / 非表示

テラヘルツ波, テラヘルツ・エンハンスメント共振, テラヘルツ・プラズモニクス, テラヘルツ・メタマテリアル, ワイヤーグリッド偏光子, 分光センシング, フェムト秒レーザー

研究歴 【 表示 / 非表示

  • エンハンスメント共振器を用いたテラヘルツ波の増強と分光応用

    (国内共同研究) 研究期間:

    2014年04月
    -
    現在

    研究課題キーワード:  エンハンスメント共振器,テラヘルツ波の増強

  • テラヘルツ帯高性能ワイヤーグリッド偏光子の開発

    (個人研究) 研究期間:

    2003年04月
    -
    現在

    研究課題キーワード:  ワイヤーグリッド、テラヘルツ波、プラズモニクス

  • 金属メッシュを用いたバイオセンシング技術の開発

    (国内共同研究) 研究期間:

    2011年04月
    -
    現在

    研究課題キーワード:  金属メッシュ、バイオセンシング、テラヘルツ波

  • 高強度テラヘルツ波光源の開発

    (国内共同研究) 研究期間:

    2003年04月
    -
    現在

    研究課題キーワード:  フェムト秒レーザー、テラヘルツ波、外部共振器

  • 広帯域テラヘルツ時間領域分光システムの開発

    (個人研究) 研究期間:

    2003年04月
    -
    現在

    研究課題キーワード:  テラヘルツ波、時間領域分光

担当教育概要 【 表示 / 非表示

  •  量子力学Ⅰ演習では,「波動方程式の性質」,「量子力学の枠組み」および「ポテンシャル問題」に関する基礎的演習問題を解くことで,シュレディンガー方程式や波動関数について理解し,量子力学における基礎的計算力の向上を目標としています.  電子・物理工学実験Ⅰ(およびⅡ)では,電子・物理工学に関係する電子回路や真空,光学,物性物理,計測技術の実験を行い,実験を通じて物理現象への理解を深めると同時に,実験装置の操作法を指導しています.  電気・電子計測学では,計測の基礎および測定データの処理について学び,計測システムの基本構成と各構成要素の動作,信号の処理方法を学びます.  波動物理工学特論では,現代社会の一端を支えている光エレクトロニクスや量子エレクトロニクスの分野の先端的光科学や超高速光技術やテラヘルツ技術等に関する内容を学びます.

所属学協会 【 表示 / 非表示

  • 応用物理学会

  • レーザー学会

  • 日本赤外線学会

委員歴等 【 表示 / 非表示

  • 2009年
    -
    現在

    日本赤外線学会   編集委員 幹事

  • 2012年01月
    -
    2013年12月

    応用物理学会「4.量子エレクトロニクス」のプログラム編集委員

現在の職務 【 表示 / 非表示

  • 大阪市立大学   工学研究科   電子情報系専攻   講師  

職務経歴 【 表示 / 非表示

  • 2019年04月
    -
    現在

      国土交通省 航空保安大学校   航空電子科   兼任

  • 2005年10月
    -
    現在

      大阪市立大学   大学院工学研究院   講師

  • 2002年04月
    -
    2005年09月

      大阪市立大学   大学院工学研究院   助手

  • 2000年
    -
    2002年

      日本学術振興会特別研究員  

出身大学院 【 表示 / 非表示

  • 1999年04月
    -
    2002年03月

    大阪大学  工学研究科  応用物理学専攻  博士課程

出身学校 【 表示 / 非表示

  • 1993年04月
    -
    1997年03月

    大阪大学  工学部  工学部応用物理学科

 

論文 【 表示 / 非表示

  • 多孔質膜一体型金属メッシュを用いた非標識検出法の高感度化

    鈴木哲仁, 小川雄一, 近藤直, 近藤孝志, 神波誠治, 菜嶋茂喜

    特定非営利活動法人 日本レーザー医学会 日本レーザー医学会誌  39 ( 4 ) 335 - 340 2019年01月  [査読有り]  [招待有り]

     概要を見る

    <p>金属メッシュは,入射光と微小開口の相互作用により開口近傍に電場が局在する性質を持ち,そこに誘電体が付着すると透過特性が変化するため,非標識かつ簡便なセンサとして応用できる光学素子である.アレルゲンのように微小な物質を検出対象とする場合は,対象物と局在した電場が相互作用しやすいようにすることで,検出感度の向上が期待できる.本研究では,テラヘルツ帯で高い透過性を示す多孔質ポリマーを用い,対象物の固定方法と感度との関係性を明らかにした.金属メッシュ開口部に充填した多孔質ポリマー内に反応層を設けて生体分子の選択的な検出を行った結果,金属メッシュ表面に対象物を直接固定する手法や多孔質膜を片面に密着させる手法よりも感度を向上させることに成功した.</p>

    DOI CiNii

  • リング型共振器によるInAsから発生したテラヘルツ波の増強

    三山恭弘,村岡勇宜,中川慶一,菜嶋茂喜,瀧田佑馬,熊谷寛

    日本赤外線学会学会誌  28 ( 1 ) 83 - 90 2018年08月  [査読有り]

     概要を見る

    本研究では,1-GHz フェムト秒チタンサファイアレーザーを用いて発生するInAsからのテラヘルツ波(以下,THz波)に対し,その繰り返し周期に同期したリング型共振器を用いて内部増強することに成功した.テラヘルツ時間領域分光法(THz-time domain spectroscopy : THz-TDS)を用いて,非同期状態の共振器外部に取り出されたTHz波を測定した結果,共振器を7周回したTHz波を観測した.また,同期状態の共振器で増強されたTHz波をスペクトル解析した結果,0.293 THzにおいて最大23.8倍の増強を達成していることを確認した.

  • Selection of a Single Isotope of Multiply Charged Xenon (Xe-A(z+), A=128-136, z=1-6) by Using a Bradbury-Nielsen Ion Gate

    Kitashoji Akihiro, Yoshikawa Taiki, Fujihara Akimasa, Kamamori Takaaki, Nashima Shigeki, Yatsuhashi Tomoyuki

    CHEMPHYSCHEM  18 ( 15 ) 2007 - 2011 2017年08月  [査読有り]

    DOI

  • Metal Mesh Device Sensor Immobilized with a Trimethoxysilane-Containing Glycopolymer for Label-Free Detection of Proteins and Bacteria

    Seto Hirokazu, Kamba Seiji, Kondo Takashi, Hasegawa Makoto, Nashima Shigeki, Ehara Yoshinobu, Ogawa Yuichi, Hoshino Yu, Miura Yoshiko

    ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES  6 ( 15 ) 13234 - 13241 2014年08月  [査読有り]

    DOI

  • Coherent time-domain detection of terahertz pulses generated from noncollinear phase-matched, picosecond terahertz parametric oscillator

    Tadokoro Yuzuru, Takida Yuma, Kumagai Hiroshi, Nashima Shigeki, Hangyo Masanori

    APPLIED PHYSICS EXPRESS  7 ( 2 )  2014年02月  [査読有り]

    DOI

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その他記事(Misc) 【 表示 / 非表示

  • テラヘルツ帯プラズモニック結晶の光学機能とその先端応用

    小川 雄一

    電気学会論文誌. C, 電子・情報・システム部門誌  133 ( 3 ) 484 - 489 2013年03月

  • GaAs薄膜による光駆動マイクロマシン

    細田誠,泉本亮,菜嶋茂喜

    大阪市立大学工学部紀要  45   143 - 144 2004年

講演・口頭発表等 【 表示 / 非表示

  • ウィスパリングギャラリーモード共振器を用いたテラヘルツ時間領域全反射減衰分光

    岡田大河,中川慶一,三山恭弘,植村祥伍,菜嶋茂喜

    2019年第80回応用物理学会秋季学術講演会  2019年09月 

  • 金属メッシュデバイスのマイクロアレイ化

    日野優太,岡本知也,藤原爽太郎,菜嶋茂喜,近藤孝志,神波誠治,鈴木 哲仁,小川雄一

    2019年第80回応用物理学会秋季学術講演会  2019年09月 

  • 延伸と屈曲ワイヤーグリッドによるフリースタンド型の負の屈折率物質

    姫野拓真,速水重輝,青石宗一郎,太田一輝,菜嶋茂喜

    2019年第80回応用物理学会秋季学術講演会  2019年09月 

  • 金属メッシュデバイスのマイクロアレイ解析を目指したテラヘルツ円偏光光渦による単一擬似局在ダークプラズモンの選択励起

    岡本知也,三代裕太,菜嶋茂喜,近藤孝志,神波誠治,鈴木哲仁,小川雄一

    シンポジウム「テラヘルツ科学の最先端V」  (千葉大学 けやき会館)  2018年12月  公益社団法人 日本分光学会 テラヘルツ分光部会

  • 平織金網における屈曲構造に伴う磁気共鳴モードの発生

    青石宗一郎,速水重輝,岡本知也,菜嶋茂喜,近藤孝志,神波誠治,鈴木哲仁,小川雄一

    2018年 第79回 応用物理学会秋季学術講演会  (名古屋国際会議場)  2018年09月  公益社団法人 応用物理学会

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科研費(文科省・学振)獲得実績 【 表示 / 非表示

  • テラヘルツ-キャビティエンハンスト分光システムの開発

    基盤研究(C) 代表者

    研究期間:

    2017年04月
    -
    2020年03月
     

  • 外部共振器を用いたテラヘルツ波増強技術の確立

    若手研究(B) 代表者

    研究期間:

    2014年04月
    -
    2017年03月
     

  • 中赤外領域における偏光変調を用いた時間領域分光システムの開発と応用

    若手研究(B) 代表者

    研究期間:

    2004年04月
    -
    2006年03月
     

その他資金獲得実績 【 表示 / 非表示

  • 長方形フレームを使用したワイヤーグリッドの作製技術の開発

    制度名:  共同研究経費 (共同研究)  代表者

    研究期間:

    2014年04月
    -
    2015年03月

  • 金属メッシュを用いた微量物質検出用センサーデバイスの研究開発

    制度名:  共同研究経費 (共同研究)  代表者

    研究期間:

    2014年04月
    -
    2015年03月

  • 金属メッシュを用いた微量物質検出用センサーデバイスの研究開発

    制度名:  共同研究経費 (共同研究)  代表者

    研究期間:

    2013年04月
    -
    2014年03月

  • 金属メッシュを用いた微量物質検出用センサーデバイスの研究開発

    制度名:  共同研究経費 (共同研究)  代表者

    研究期間:

    2012年04月
    -
    2013年03月

  • テラヘルツ波を用いた有機混合溶液の定量分析手法の開発

    制度名:  教育研究奨励寄付金22-59 (教育研究奨励寄附)  代表者

    研究期間:

    2010年01月
    -
    2012年03月

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担当授業科目(学内) 【 表示 / 非表示

  • 電子・物理工学関係外書講読

    (2019年度)大学 専門科目

  • 総合教育科目A「技術と環境」

    (2019年度)大学 共通(教育)科目

  • 卒業研究 (電子・物理工学科)

    (2019年度)大学 専門科目

  • 電子・物理工学概論

    (2019年度)大学 専門科目

  • 電子・物理工学実験Ⅰ

    (2019年度)大学 専門科目

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その他教育活動 【 表示 / 非表示

  • 教育方法の改善

    (2019年度)

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    講義資料や演習課題の改善を行い,学生の学習に取り組む姿勢が変わった.

  • FD活動への貢献

    (2019年度)

     概要を見る

    (前期)新入生アンケート結果に関する分析と検討
    (前期・後期)全学授業評価アンケートの実施結果に関する分析と検討
    (前期・後期)学科企画授業評価アンケートの実施および結果に関する分析と検討

  • 学部・研究科横断型教育プログラムへの貢献

    (2018年度)

     概要を見る

    【学部・研究科横断型教育プログラムへの貢献】工学教育改革検討委員会に参加した.

  • 教育方法の改善

    (2018年度)

     概要を見る

    講義資料や演習課題の改善を行い,学生の学習に取り組む姿勢が変わった.

  • クラス担任

    (2017年度)

     概要を見る

    電子物理工学実験Ⅰの改善を行い,会社訪問を導入した.その結果,学生が積極的に参加し取り組む姿勢が見られた.

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社会貢献活動 【 表示 / 非表示

  • マスメディア活動

    2013年04月
    -
    2014年03月

     概要を見る

    電子情報系専攻の菜嶋茂喜(講師)が開発に協力した金属メッシュデバイスが,2013年8月29日,村田製作所より発表されました(掲載情報:株式会社村田製作所HP,日経産業新聞,日刊工業新聞,電波新聞).金属メッシュデバイスは,金属シートに数マイクロメートルオーダーの穴を周期的に空けた構造をしており,検査対象物を付着させると(テラヘルツ波や赤外線の)電磁波の透過特性が大きく変化することを利用して,微量物質を簡単に検出することができます.大阪市立大学では金属メッシュデバイスの動作原理や具体的な設計の指針などで協力しており,PM2.5や花粉などの微小物質やナノリットル程度の液体や細菌などの検出が簡単に行え,医療や環境,食品,安全など広範囲な分野での応用が期待されています.

  • 産学官連携活動

    2012年04月
    -
    2013年03月

     概要を見る

    大阪府立大学・大阪市立大学 ニューテクフェア2012(2012.11,大阪)に出席し,「テラヘルツ波領域におけるフリースタンド型二重ワイヤーグリッドの作製と応用」についての技術説明を行った.

  • 小中高生向け教育活動

    2010年04月
    -
    2011年03月

     概要を見る

    中学生サマーセミナー

 

交流可能研究 【 表示 / 非表示

  • テラヘルツ時間領域分光システムの応用

    研究テーマ概要:フェムト秒レーザーを利用して放射されたテラヘルツ波を光源とする時間領域システムを構築し,様々な物質に対してテラヘルツ波領域の電磁応答測定の有用性を調べてきました.

    共同研究の希望:民間等他機関

    交流の種別:技術相談, 受託研究, 共同研究, 共同研究, 受託研究, 技術相談

    交流可能な時期・期間:2005年から可能

    キーワード:テラヘルツ波, 分光, 非破壊検査, 断層撮影

     詳細を見る

    活用分野・応用方法等:テラヘルツ波領域は,比較的透過する物質が多い事が明らかになりつつあり,非破壊検査や内部診断などへの応用が期待されています.

    中核となる知識・技術・情報等:物性 光学 電磁気学

    予測される波及効果:産業や医療の分野で非破壊検査や内部診断などへの応用が期待されています

    従来の研究との優位性、特徴:テラヘルツ波はX線のように物質を透視できる性質が知られる様になり,X線と異なる性質を持ち,かつ人体にも安全なことから,X線とは異なる情報を有した非破壊検査や内部診断などに応用できる可能性があります.