新潟大学研发高压物性测量新技术

新潟大学在高压物性测量技术方面的研发,对行星科学及物性物理学等领域具有重要意义。以往,基于表面等离子体共振原理,通过金纳米粒子因颜色变化反映砧座腔内物质折射率变化的测量方法,因其简便性与高灵敏度而受到广泛关注。然而,由于金纳米粒子本身质地较软,在超过一定压力后容易发生显著变形,导致颜色出现预期之外的变化,这成为该方法在实际应用中的一大挑战。

针对这一问题,由东北大学多元物质科学研究所新家寛正助教、北海道大学低温科学研究所木村勇气教授、鸟取大学工学部机械物理系学科灘浩树教授、东京大学大学院综合文化研究科广域科学专攻/附属先进科学研究机构羽马哲也准教授,以及本校(新潟大学)大学院自然科学研究科后藤和泰准教授为核心的研究团队,提出了一种全新测量方法。该方法基于一种被称为“Mie空孔共振”(注4)的现象,即在介电体中形成亚微米级空孔时,空孔会呈现特定颜色。研究团队通过在坚硬的砧座表面制备Mie空孔,并利用其颜色变化来检测折射率变化。该技术不仅具备与金属纳米粒子法同等的简便性和高灵敏度,还表现出更高的压力稳定性与结构耐久性。这一成果有望推动高压相关多学科领域的进一步发展。

本研究成果已于11月8日(美国太平洋标准时间)在线发表于科学期刊《The Journal of Physical Chemistry C》。