渡邉 紳一 (ワタナベ シンイチ)

Watanabe, Shinichi

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所属(所属キャンパス)

理工学部 物理学科 (矢上)

職名

教授

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外部リンク

経歴 【 表示 / 非表示

  • 1999年04月
    -
    2002年03月

    日本学術振興会特別研究員(DC1)

  • 2002年04月
    -
    2004年03月

    日本学術振興会海外特別研究員

  • 2004年04月
    -
    2004年07月

    科学研究協力者

  • 2004年08月
    -
    2007年03月

    東京大学大学院理学系研究科物理学専攻 助手

  • 2007年03月
    -
    2011年03月

    東京大学大学院理学系研究科物理学専攻 助教

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学歴 【 表示 / 非表示

  • 1997年03月

    東京大学, 理学部, 物理学専攻

    大学, 卒業

  • 1999年03月

    東京大学, 理学系研究科, 物理学専攻

    大学院, 修了, 修士

  • 2002年03月

    東京大学, 理学系研究科, 物理学専攻

    大学院, 修了, 博士

学位 【 表示 / 非表示

  • 博士(理学), 東京大学, 課程, 2002年03月

 

研究分野 【 表示 / 非表示

  • 光工学・光量子科学 (応用光学・量子光工学)

  • 物性Ⅰ (Physical Properties I)

研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • テラヘルツ分光

  • 半導体量子構造

  • 有機物伝導体

  • 超高速分光

 

論文 【 表示 / 非表示

  • Internal status of visibly opaque black rubbers investigated by terahertz polarization spectroscopy: Fundamentals and applications

    Okano M., Watanabe S.

    Polymers (Polymers)  11 ( 1 ) 9 2018年12月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り

     概要を見る

    © 2018 by the authors. We discuss the internal status of rubber composites consisting of an insulating rubber matrix and conductive carbon black (CB) fillers ("black rubber") using polarization-sensitive terahertz time-domain spectroscopy (THz-TDS). The black rubber composites under stretched conditions exhibit a large optical anisotropy or birefringence in the terahertz regime. From systematic studies, it is revealed that the large birefringence of black rubbers is due to the orientation distribution of anisotropically shaped CB aggregates in the rubber matrix and the orientation distribution is strongly linked to the mechanical deformation of the black rubber. A model simulation based on this relation between deformation and reorientation allows conversion of the birefringence (optical) information into strain (mechanical) information. In addition, the spectroscopic information obtained using the THz-TDS technique is useful to evaluate the changes in the internal conductive filler network caused by the mechanical deformation. Our findings demonstrate that the terahertz polarization spectroscopy is a promising nondestructive inspection method for contactless investigation of the internal condition of black rubber composites.

  • Impact of carbon black aggregates on the optical properties of black rubber samples in the terahertz frequency range(accepted for publication)

    S. Watanabe, M. Fujii, and M. Okano

    Advanced Materials Letters (VBRI Press)  10 ( 1 ) 48 - 51 2018年12月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読無し

  • Terahertz polarization imaging and its applications

    Watanabe S.

    Photonics (Photonics)  5 ( 4 )  2018年12月

     概要を見る

    © 2018 by the author. This review focuses on several recent research activities regarding precise and fast polarization-sensitive terahertz time-domain spectroscopy systems for imaging purposes, and explains three interesting application examples. Owing to modulation techniques that have recently been developed for the evaluation of the instantaneous terahertz electric-field (E-field) vector, fast and precise terahertz polarization imaging becomes feasible. This terahertz technology enables high-resolution surface topography, precise understanding of the spatial E-field vector distribution of the focused terahertz pulse, and examination of strain-induced birefringence in polymeric materials. These examples constitute a new application area of terahertz photonics with emphasis on both fundamental optics and industrial applications.

  • Inspection of internal filler alignment in visibly opaque carbon-black–rubber composites by terahertz polarization spectroscopy in reflection mode

    Okano M., Watanabe S.

    Polymer Testing (Polymer Testing)  72   196 - 201 2018年12月

    ISSN  01429418

     概要を見る

    © 2018 As the industrial utilization of polymeric materials is increasing owing to recent improvements in material durability and functionality, product safety becomes an important issue. Therefore, various inspection methods for polymeric materials are being developed. In this work, the rapid and non-destructive inspection of the averaged internal orientation of conductive carbon black fillers in rubber composites is demonstrated using a handmade high-speed terahertz polarization spectroscopy system that employs reflection geometry. From the birefringent information obtained from the black rubber sample (with arbitrary stretching condition), the internal orientation of the conductive fillers, which plays an essential role in the properties of the rubber composite, was determined. In addition, since data acquisition with the reflection method is fast, the spatially resolved measurement of the filler orientation could also be performed. The information of the internal orientation of the carbon black fillers allows verification of the condition of the rubber product.

  • Optical Response Change of Black Rubbers under Cyclic Deformation Investigated by Terahertz Polarization Spectroscopy

    Tsujimoto T., Moriwaki A., Fujii M., Okano M., Watanabe S.

    International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves, IRMMW-THz (International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves, IRMMW-THz)  2018-September 2018年10月

    ISSN  9781538638095

     概要を見る

    © 2018 IEEE. We recently demonstrated the nondestructive and contactless inspection of visibly-opaque black rubbers with a conductive carbon fillers, which is required for the rubber industrial community, by terahertz polarization spectroscopy. Using our developed technique, in this work, the terahertz optical and mechanical properties of the black rubbers were simultaneously measured under cyclic deformation. The black rubbers show the hysteresis in the draw ratio dependence of the terahertz birefringence as well as the well-known hysteresis behavior in the stress. The result implies that the terahertz optical response of black rubbers have correlation with their mechanical properties.

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KOARA(リポジトリ)収録論文等 【 表示 / 非表示

総説・解説等 【 表示 / 非表示

  • 高分子材料における異方性のテラヘルツセンシング(掲載許可済)

    渡邉 紳一、岡野 真人、中迫 雅由

    レーザー研究 (一般社団法人レーザー学会)  47 ( 1 )  2019年02月

    総説・解説(学術雑誌), 共著

  • テラヘルツ偏光分光法を用いた黒色ゴム材料の非破壊検査技術と応用展開(掲載許可済)

    渡邉 紳一、岡野 真人

    応用物理 (公益社団法人 応用物理学会)   2019年02月

    総説・解説(学術雑誌), 共著

  • Terahertz polarization imaging and its applications

    S. Watanabe

    Photonics (MDPI)  5 ( 4 ) 58 2018年12月

    総説・解説(学術雑誌), 単著

  • テラヘルツ偏光計測による黒色ゴム材料内部のフィラー構造検査

    岡野 真人、渡邉 紳一

    光アライアンス 29 ( 7 ) 33 - 36 2018年07月

    総説・解説(商業誌、新聞、ウェブメディア), 共著

  • テラヘルツ偏光計測による黒色ゴムの内部歪み検査

    森脇 淳仁、岡野 真人、渡邉 紳一

    検査技術 23 ( 6 ) 9 - 14 2018年06月

    総説・解説(商業誌、新聞、ウェブメディア), 共著

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研究発表 【 表示 / 非表示

  • ダブル光パルス励起による強磁性体の磁化歳差運動モード制御

    高橋知宏, 岡野真人, 渡邉紳一

    日本物理学会第74回年次大会 (九州大学(伊都キャンパス)) , 2019年03月, ポスター(一般), 日本物理学会

  • テラヘルツ偏光計測による繰り返し伸縮に伴う黒色ゴム内部構造変化の研究

    辻本敬斗, 森脇淳仁, 藤井美佐子, 岡野真人, 渡邉紳一

    日本物理学会第74回年次大会 (九州大学(伊都キャンパス)) , 2019年03月, 口頭(一般), 日本物理学会

  • デュアルコム分光法による複素屈折率の異方性計測

    住原花奈, 大久保章, 小口研一, 稲場肇, 渡邉紳一

    日本物理学会第74回年次大会 (九州大学(伊都キャンパス)) , 2019年03月, 口頭(一般), 日本物理学会

  • テラヘルツ光学伝導度測定を通じた黒色ゴムの内部伝導ネットワーク構造の推定

    岡野真人, 渡邉紳一

    日本物理学会第74回年次大会 (九州大学(伊都キャンパス)) , 2019年03月, 口頭(一般), 日本物理学会

  • テラヘルツ偏光測定を用いた黒色ゴムの応力緩和現象の観察

    森脇淳仁, 岡野真人, 渡邉紳一

    日本物理学会第74回年次大会 (九州大学(伊都キャンパス)) , 2019年03月, 口頭(一般), 日本物理学会

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競争的資金等の研究課題 【 表示 / 非表示

  • 高分子破壊現象プローブのための動的テラヘルツ劣化観察装置の開発

    2018年04月
    -
    2021年03月

    科学研究費補助金(文部科学省・日本学術振興会), 補助金,  代表

  • テラヘルツ偏光イメージング分析技術の成果事業化検証のための装置開発

    2017年10月
    -
    2018年03月

    科学技術振興機構, 大学発新産業創出プログラム 社会還元加速プログラム(SCORE), 受託研究,  代表

  • 偏光コム分光法の創出

    2016年04月
    -
    2018年03月

    科学研究費補助金(文部科学省・日本学術振興会), 渡邉紳一, 補助金,  代表

  • 高速・高精度テラヘルツ時間領域分光ポーラリメータの開発と産業応用展開

    2014年09月
    -
    2019年03月

    科学技術振興機構, 産学共創基礎基盤研究プログラム, 受託研究,  代表

  • 高速・高精度テラヘルツ偏光スペクトル計測を用いた非破壊・非接触イメージング技術の研究開発

    2014年08月
    -
    2015年03月

    総務省, 戦略的情報通信研究開発推進事業, 受託研究, 

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Works 【 表示 / 非表示

  • テラヘルツ光で見るゴム深部のひずみ ─光でミクロの構造に迫る─

    渡邉紳一

    JSTニュース2017年9月号, 

    2017年09月
    -
    継続中

    その他, 単独

  • 日経産業新聞 朝刊8面

    2017年01月
    -
    継続中

    その他, 共同

  • 化学工業日報 朝刊8面

    渡邉 紳一

    2012年07月
    -
    継続中

    その他

  • 日経産業新聞 朝刊11面

    渡邉 紳一

    2012年07月
    -
    継続中

    その他

  • 日刊工業新聞 朝刊17面

    渡邉 紳一

    2012年07月
    -
    継続中

    その他

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知的財産権等 【 表示 / 非表示

  • 光学測定装置、光学測定方法、及び応力検査方法

    特願: PCT/JP2017/030814  2017年08月 

    特許, 共同, PCT国際出願

  • 光学測定装置、光学測定方法、及び応力検査方法

    特願: 特願2016-167370  2016年08月 

    特許, 共同, 国内出願

  • デュアルコム分光法を用いた偏光計測装置及び偏光計測方法

    特願: 特願2016-017537  2016年02月 

    特許, 共同

  • 偏波解析装置、及び偏波解析方法

    特願: 特願2015-124617  2015年06月 

    特許, 共同

受賞 【 表示 / 非表示

  • IAAM Scientist Medal

    Shinichi Watanabe, 2018年05月, International Association of Advanced Materials, Terahertz polarization spectroscopy as a novel tool for nondestructive internal strain sensing of rubber and polymeric materials

    受賞国: Sweden

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    New Age Technology and Innovations 分野における著しく優れた研究による

  • 第42回(2017年春季)応用物理学会講演奨励賞受賞

    森脇淳仁、岡野真人、渡邉紳一, 2017年09月, 応用物理学会, テラヘルツ偏光計測による黒色ゴム材料の内部歪みイメージング

  • Best Student Papers

    K. Sumihara, S. Okubo, M. Okano, H. Inaba, and S. Watanabe, 2017年03月, Optical Society of America, Development of Precise Polarization Measurement System Using Dual-comb Spectroscopy

  • 平成26年度科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞

    渡邉紳一, 2014年04月, 文部科学省, テラヘルツ新分光技術の開拓と物質科学応用に関する研究

  • 第6回日本物理学会若手奨励賞

    渡邉 紳一, 2012年03月, 日本物理学会, 時間分解テラヘルツ分光計測による低次元有機物質の非平衡キャリア動力学の研究

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担当授業科目 【 表示 / 非表示

  • 光物性物理学特論

    2019年度

  • 物性物理学第3

    2019年度

  • 物性物理学第1

    2019年度

  • 物理学実験第2

    2019年度

  • 物理学実験第1

    2019年度

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担当経験のある授業科目 【 表示 / 非表示

  • 物性物理学第1

    慶應義塾大学, 2018年度

  • 光物性物理学特論

    慶應義塾大学, 2018年度

  • 物理学実験I,II

    慶應義塾大学, 2018年度

  • 物理学B

    慶應義塾大学, 2018年度

  • 自然科学実験

    慶應義塾大学, 2018年度

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社会活動 【 表示 / 非表示

  • 東京大学理学系COE合同若手シンポジウム実行委員会

    2006年02月
    -
    2006年07月

     概要を見る

    物理学専攻教員代表

  • 第10回関東光科学若手研究会企画・運営

    2015年04月
    -
    2015年10月

所属学協会 【 表示 / 非表示

  • テラヘルツテクノロジーフォーラム委員会,研究交流委員会,基礎部門, 

    2010年06月
    -
    継続中
  • 日本物理学会, 

    1997年06月
    -
    継続中
  • 応用物理学会, 

    2007年01月
    -
    継続中
  • 高分子学会, 

    2015年10月
    -
    継続中
  • The Optical Society (OSA), 

    2013年01月
    -
    継続中

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委員歴 【 表示 / 非表示

  • 2018年05月
    -
    継続中

    総務委員会委員長(理事), テラヘルツテクノロジーフォーラム

  • 2015年04月
    -
    2018年05月

    総務委員会委員, テラヘルツテクノロジーフォーラム

  • 2015年04月
    -
    2017年03月

    機関誌編集委員, 応用物理学会

  • 2012年04月
    -
    2014年03月

    新著紹介小委員会委員, 一般社団法人日本物理学会

  • 2010年06月
    -
    継続中

    委員, テラヘルツテクノロジーフォーラム委員会,研究交流委員会,基礎部門

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