京大、物体からの熱輻射を超高速に制御することに成功

京都大学は7月28日、物体からの熱輻射を超高速に制御することに成功したと発表した。

同成果は、同大 工学研究科の野田進教授、浅野卓准教授、井上卓也博士課程学生らによるもの。詳細は、英国学術誌「Nature Materials」のオンライン版に掲載された。

一般に、物体を加熱すると、物体と光の相互作用に基づいた熱輻射と呼ばれる現象が生じ、物体から光が放射されるようになる。白熱電球や太陽などは、この現象に基づいて光を放射する。しかし、一般に、加熱された物体からの熱輻射をオン・オフするためには、物体自体を温めたり冷やしたりする必要があるため、そのオン・オフには数秒から速くとも1/100秒程度かかるという問題があった。

今回、研究グループは、物体の温度を上げたり下げたりするのではなく、物体と光の相互作用そのものを電気的に変化させることにより、熱輻射を超高速に制御するという全く新しい方法を見出したという。その結果、物体からの熱輻射のオン・オフ時間が、従来の6000倍以上高速にできるようになった。この成果は、物理的に興味深い発見であるだけでなく、各種の環境モニタやバイオ分析用の新しい赤外線光源の実現にもつながり、さまざまな新しい応用をもたらすことが期待できるとコメントしている。