研究者詳細 - 安田　直太

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ヤスダ　ナオタ

安田　直太

YASUDA NAOTA

所属

工学院助教

ホームページ

http://dia.pe.titech.ac.jp

通称等の別名

安田直太

外部リンク

研究キーワード

量子センシング
量子エレクトロニクス
原子物理
レーザー分光
NVセンタ

研究分野

自然科学一般 / 半導体、光物性、原子物理 / NVセンタ、アルカリ金属

学歴

東京農工大学大学院工学府電子情報工学専攻

2015年4月 - 2019年3月

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国名：日本国

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経歴

東京科学大学工学院電気電子系助教

2025年4月 - 現在

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国名：日本国

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東京工業大学工学院電気電子系特任准教授

2024年4月 - 2025年3月

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国名：日本国

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東京工業大学工学院電気電子系特任助教

2022年4月 - 2024年3月

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国名：日本国

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学習院大学理学部物理学科 EF共同研究員

2019年4月 - 2022年3月

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国名：日本国

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所属学協会

日本物理学会

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応用物理学会

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論文

Multichannel highly sensitive diamond quantum magnetometer 査読国際誌

A. Yoshimura, A. Kanamoto, N. Sekiguchi, C. Shinei, M. Miyakawa, T. Taniguchi, T. Teraji, H. Abe, S. Onoda, T. Ohshima, T. Iwasaki, M. Hatano

Journal of Applied Physics 139 ( 14 ) 144402 2026年4月

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担当区分：責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1063/5.0303834

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Performance evaluation of a diamond quantum magnetometer for biomagnetic sensing: A phantom study 査読国際誌

Naota Sekiguchi, Yuta Kainuma, Motofumi Fushimi, Chikara Shinei, Masashi Miyakawa, Takashi Taniguchi, Tokuyuki Teraji, Hiroshi Abe, Shinobu Onoda, Takeshi Ohshima, Mutsuko Hatano, Masaki Sekino, Takayuki Iwasaki

Applied Physics Letters 126 ( 19 ) 194001 2025年5月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：AIP Publishing

We employ a dry-type phantom to evaluate the performance of a diamond quantum magnetometer with a high sensitivity of about 6 pT/Hz from the viewpoint of practical measurement in biomagnetic sensing. The dry phantom is supposed to represent an equivalent current dipole (ECD) generated by brain activity, emulating an encephalomagnetic field. The spatial resolution of the magnetometer is evaluated to be sufficiently higher than the length of the variation in the encephalomagnetic field distribution. The minimum detectable ECD moment is evaluated to be 0.2 nA m by averaging about 8000 measurements for a standoff distance of 2.4 mm from the ECD. We also discuss the feasibility of detecting an ECD in the measurement of an encephalomagnetic field in humans. We conclude that it is feasible to detect an encephalomagnetic field from a shallow cortex area such as the primary somatosensory cortex.

DOI： 10.1063/5.0254828

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Diamond quantum magnetometer with dc sensitivity of sub-10 pT Hz^-1/2 toward measurement of biomagnetic field 査読国際誌

N. Sekiguchi, M. Fushimi, A. Yoshimura, C. Shinei, M. Miyakawa, T. Taniguchi, T. Teraji, H. Abe, S. Onoda, T. Ohshima, M. Hatano, M. Sekino, T. Iwasaki

Physical Review Applied 21 ( 6 ) 064010 2024年6月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：American Physical Society (APS)

DOI： 10.1103/physrevapplied.21.064010

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その他リンク： http://harvest.aps.org/v2/journals/articles/10.1103/PhysRevApplied.21.064010/fulltext
Sensitive spatially resolved magnetometry using a Bose-condensed gas with a bright probe 査読国際誌

Naota Sekiguchi, Kosuke Shibata, Aki Torii, Hiroyuki Toda, Ryohei Kuramoto, Daiki Fukuda, Takuya Hirano

Physical Review A 104 ( 4 ) L041306 2021年10月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：American Physical Society (APS)

DOI： 10.1103/physreva.104.l041306

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その他リンク： http://harvest.aps.org/v2/journals/articles/10.1103/PhysRevA.104.L041306/fulltext
Scattering of an alkali-metal atomic beam on anti-spin-relaxation coatings 査読国際誌

N. Sekiguchi, A. Hatakeyama, K. Okuma, H. Usui

Physical Review A 98 ( 4 ) 042709 2018年

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevA.98.042709

Scopus

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Non-negligible collisions of alkali atoms with background gas in buffer-gas-free cells coated with paraffin 国際誌

Naota Sekiguchi, Atsushi Hatakeyama

Applied Physics B 122 ( 4 ) 81 2016年3月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Springer Nature

DOI： 10.1007/s00340-016-6352-9

Scopus

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A highly sensitive diamond NV magnetometer using Ramsey interferometry with a short sensor-to-sample distance 査読国際誌

Yuta Araki, Takeharu Sekiguchi, Yuji Hatano, Naota Sekiguchi, Chikara Shinei, Masashi Miyakawa, Takashi Taniguchi, Tokuyuki Teraji, Hiroshi Abe, Shinobu Onoda, Takeshi Ohshima, Takayuki Shibata, Mutsuko Hatano, Takayuki Iwasaki

Applied Physics Letters 129 ( 3 ) 034003 2026年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1063/5.0334709

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Dispersive measurement of spin shot noise in a Bose-Einstein condensate 査読国際誌

Kosuke Shibata, Naota Sekiguchi, Junnosuke Takai, Takuya Hirano

Physical Review Research 7 ( 4 ) 043040 2025年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：American Physical Society (APS)

We report dispersive spin shot noise measurement of a Bose-Einstein condensate (BEC). While dispersive probing has been used for quantum spin noise measurement of thermal and cold gases for decades, confirmative measurement of shot noise of real spin, i.e., the linear dependence of the spin variance on the number of atoms in a BEC, has been lacking. Here, we demonstrate precise spin noise measurement of a BEC of rubidium atoms at the spin shot noise level by polarization rotation using a two-color probe at optimal detunings, with power balance stabilization to suppress probe-induced excess spin noise. This work opens the possibility for the unexplored study of quantum spin fluctuations in multicomponent or spinor BECs and offers an approach to improve spin measurement precision, which is relevant to atomic spin-based sensors.

DOI： 10.1103/md2j-t2qq

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その他リンク： http://harvest.aps.org/v2/journals/articles/10.1103/md2j-t2qq/fulltext
Design of Magnetic Flux Concentrators for NV-Diamond Magnetoencephalography 査読国際誌

Tingyu Zhu, Naota Sekiguchi, Yuta Kainuma, Motofumi Fushimi, Takayuki Iwasaki, Mutsuko Hatano, Masaki Sekino

2025 47th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC) 1 - 5 2025年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）出版者・発行元：IEEE

DOI： 10.1109/embc58623.2025.11253245

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Highly Sensitive Magnetometer with Continuous Excitation Ramsey Protocol by Utilizing Long Dephasing Time of Millimeter‐Scale Spin Ensembles in (111) Diamond 査読国際誌

Ikuya Fujisaki, Li Zehan, Yuji Hatano, Takeharu Sekiguchi, Naota Sekiguchi, Chikara Shinei, Masashi Miyakawa, Takashi Taniguchi, Tokuyuki Teraji, Hiroshi Abe, Shinobu Onoda, Takeshi Ohshima, Takayuki Iwasaki, Mutsuko Hatano

Advanced Quantum Technologies 8 ( 11 ) 2500056 2025年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1002/qute.202500056

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Compact and Stable Diamond Quantum Sensors for Wide Applications 査読国際誌

Yuta Kainuma, Yuji Hatano, Takayuki Shibata, Naota Sekiguchi, Akimichi Nakazono, Hiromitsu Kato, Shinobu Onoda, Takeshi Ohshima, Mutsuko Hatano, Takayuki Iwasaki

Advanced Quantum Technologies 7 ( 9 ) 2300456 2024年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Wiley

Abstract

This study proposes compact, highly sensitive, and stable diamond quantum sensors for a wide range of applications, including biomedical and energy electronics. For enhanced sensitivity and alignment precision within the objective field, a high‐quality, (111)‐oriented ¹²C‐enriched chemical vapor deposition (CVD) diamond, featuring a nitrogen‐vacancy (NV) axis in the (111) direction, is employed as the sensor. To increase the fluorescence collection efficiency, the laser beam is irradiated from the side surface of the CVD diamond, and fluorescence is detected using a compound parabolic concentrator (CPC) lens. The floor noise level of the magnetic field signal is 44 pT/Hz^0.5. An Allan deviation of 1.2 pT over 1000 s of averaging demonstrates stability. This is attributable to the integration of a balancing circuit to cancel out laser noise, alongside mechanisms to compensate for temperature fluctuations and a copper housing to shield against electromagnetic field noise.

DOI： 10.1002/qute.202300456

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Hyperfine transition induced by atomic motion above a paraffin-coated magnetic film 査読国際誌

Naota Sekiguchi, Hiroaki Usui, Atsushi Hatakeyama

Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics 56 ( 21 ) 215001 2023年10月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：IOP Publishing

Abstract

We measured transitions between the hyperfine levels of the electronic ground state of potassium-39 atoms (transition frequency: 460 MHz) as the atoms moved through a periodic magneto-static field produced above the magnetic-stripe domains of a magnetic film. The period length of the magnetic field was 3.8 µm. The atoms were incident to the field as an impinging beam with the most probable velocity of 550 m s⁻¹ and experienced a peak oscillating field of 20 mT. Unwanted spin relaxation caused by the collisions of the atoms with the film surface was suppressed by the paraffin coating on the film. We observed increasing hyperfine transition probabilities as the frequency of the field oscillations experienced by the atoms increased from 0 to 140 MHz for the atomic velocity of 550 m s⁻¹, by changing the incident angle of the atomic beam with respect to the stripe domains. Numerical calculation of the time evolution of the hyperfine states revealed that the oscillating magnetic field experienced by the atoms induced the hyperfine transitions, and the main process was not a single-quantum transition but rather multi-quanta transitions.

DOI： 10.1088/1361-6455/acfde5

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その他リンク： https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6455/acfde5/pdf
Multistate interferometric measurement of the nonlinear ac Stark shift 査読国際誌

Junnosuke Takai, Kosuke Shibata, Naota Sekiguchi, Takuya Hirano

Physical Review A 107 ( 5 ) 053308 2023年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：American Physical Society (APS)

DOI： 10.1103/physreva.107.053308

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その他リンク： http://harvest.aps.org/v2/journals/articles/10.1103/PhysRevA.107.053308/fulltext
Quantum lock-in detection of a vector light shift 査読国際誌

Kosuke Shibata, Naota Sekiguchi, Takuya Hirano

Physical Review A 103 ( 4 ) 043335 2021年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：American Physical Society ({APS})

DOI： 10.1103/physreva.103.043335

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Analysis of background gas in an alkali-metal vapor cell coated with paraffin 査読国際誌

Atsushi Hatakeyama, Takahiro Kuroda, Naota Sekiguchi, Kiyoshi Ishikawa

Applied Physics B 125 ( 7 ) 133 2019年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Springer Science and Business Media {LLC}

DOI： 10.1007/s00340-019-7243-7

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Spectroscopic study of a diffusion-bonded sapphire cell for hot metal vapors 査読国際誌

Naota Sekiguchi, Takumi Sato, Kiyoshi Ishikawa, Atsushi Hatakeyama

Applied Optics 57 ( 1 ) 52 - 56 2017年

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担当区分：筆頭著者掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：The Optical Society

DOI： 10.1364/ao.57.000052

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A magnetic source imaging camera 査読国際共著国際誌

V. Dolgovskiy, I. Fescenko, N. Sekiguchi, S. Colombo, V. Lebedev, J. Zhang, A. Weis

Applied Physics Letters 109 ( 2 ) 023505 2016年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：{AIP} Publishing

DOI： 10.1063/1.4958700

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書籍等出版物

量子イノベーションハンドブック

香取秀俊, 北川勝浩, 寒川哲臣, 中村泰信, 波多野睦子, 馬場嘉信, 藤井啓祐, 荒川泰彦（担当：分担執筆範囲: 第5編第4章第3節脳磁計測に向けた高感度センサ開発）

エヌ・ティー・エス 2026年4月（ ISBN:9784860434922 ）

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総ページ数：5, 6, 956, 19p 記述言語：日本語著書種別：学術書

CiNii Books

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MISC

生体磁場測定に向けた高感度ダイヤモンド量子磁力計の開発招待査読

関口直太, 貝沼雄太, 岩﨑孝之, 波多野睦子

フォトニクスニュース 11 ( 1 ) 26 - 30 2025年7月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：日本語掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）出版者・発行元：応用物理学会フォトニクス分科会

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ダイヤモンド量子センサの可能性招待査読

波多野睦子, 岩﨑孝之, 波多野雄治, 関口直太, 関口武治

電子情報通信学会誌 108 ( 3 ) 249 - 258 2025年3月

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記述言語：日本語掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）出版者・発行元：電子情報通信学会

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ダイヤモンド量子センシング招待査読

関口直太

化学 80 ( 1 ) 15 - 17 2025年1月

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担当区分：筆頭著者,　最終著者,　責任著者記述言語：日本語掲載種別：記事・総説・解説・論説等（商業誌、新聞、ウェブメディア）出版者・発行元：化学同人

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連続波ODMR方式のダイヤモンド量子磁力計による低周波磁界の高感度測定招待査読

関口直太

NEW DIAMOND 41 ( 1 ) 22 2025年1月

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担当区分：筆頭著者,　最終著者,　責任著者記述言語：日本語掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）出版者・発行元：ニューダイヤモンドフォーラム

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講演・口頭発表等

Development of highly sensitive diamond-based magnetometer toward biomagnetic sensing 招待国際会議

Naota Sekiguchi

Melbourne Workshop on Novel Materials Enabling Quantum Technologies 2026年2月

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開催年月日： 2026年2月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：Melbourne 国名：オーストラリア連邦

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ダイヤモンドNVセンタによる高感度磁場測定：生体磁場の測定に向けて招待

関口直太

バイオ・医療分野における磁気関連技術に関する調査専門委員会 2025年10月

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開催年月日： 2025年10月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（招待・特別）

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Improvement in Sensitivity in Diamond-based Magnetometry for Biomagnetic Sensing 招待国際会議

Naota Sekiguchi

Quantum Effects 2024 2024年10月

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開催年月日： 2024年10月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：Stuttgart, Germany

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Improvement in Sensitivity in Diamond-based Magnetometry for Biomagnetic Sensing 招待国際会議

Naota Sekiguchi

The 7th QST International Symposium “Quantum Technologies towards Harmonious Future” 2024年7月

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開催年月日： 2024年6月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：Takasaki, Japan

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Diamond-based magnetometer with dc sensitivity below 10 pT Hz−1/2 for magnetoencephalography 招待国際会議

Naota Sekiguchi

The 6th International Forum on Quantum Metrology and Sensing 2023年11月

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開催年月日： 2023年11月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：Tokyo, Japan

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生体磁場測定に向けたダイヤモンド量子磁力計の高感度化招待

関口直太, 岩﨑孝之, 波多野睦子

第39回日本生体磁気学会大会 2024年6月

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記述言語：日本語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：千葉

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生体磁場測定に向けたダイヤモンド量子磁力計の高感度化招待

関口直太, 岩﨑孝之, 波多野睦子

応用電子物性分科会研究例会「ダイヤモンド量子技術の最前線」 2024年7月

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記述言語：日本語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：東京

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生体磁場測定に向けたダイヤモンド量子磁力計の高感度化招待

関口直太, 岩﨑孝之, 波多野睦子

第93回スピントロニクス専門研究会「量子とスピン」 2024年6月

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記述言語：日本語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：宮城

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ダイヤモンドNVセンタによる高感度磁場測定：生体磁場の測定に向けて招待

関口直太, 貝沼雄太, 波多野睦子, 岩﨑孝之

電子情報通信学会レーザー・量子エレクトロニクス5月研究会（2025） 2025年5月

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記述言語：日本語会議種別：口頭発表（招待・特別）

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NV center gyroscope at zero field 国際共著国際会議

Muhib Omar, Naota Sekiguchi, Dmitry Budker, Arne Wickenbrock

Baltic-German WE-Heraeus-Seminar 2026年3月

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開催年月日： 2026年3月

記述言語：英語会議種別：ポスター発表

開催地：Bad Honnef 国名：ドイツ連邦共和国

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NVダイヤモンドセンサによる脳磁図のためのフラックスコンセントレータの設計と試作

Tingyu Zhu, 関口直太, 貝沼雄太, 岩﨑孝之, 波多野睦子, 関野正樹

第12回日本BMI研究会 2025年12月

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開催年月日： 2025年12月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：大阪国名：日本国

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NVダイヤモンドセンサによる脳磁図のためのフラックスコンセントレータ設計

第40回日本生体磁気学会大会 2025年6月

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開催年月日： 2025年6月

記述言語：英語会議種別：ポスター発表

開催地：札幌国名：日本国

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高感度で安定な小型ダイヤモンド量子磁気センサヘッド

貝沼雄太, 波多野雄治, 柴田貴之, 関口直太, 中園晃充, 加藤宙光, 小野田忍, 大島武, 波多野睦子, 岩崎孝之

第71回応用物理学会春季学術講演会 2024年3月

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記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：東京

24p-1BB-4

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高い安定性を有する高感度ダイヤモンド量子磁力計

貝沼雄太, 関口直太, 眞榮力, 宮川仁, 谷口尚, 寺地徳之, 阿部浩之, 小野田忍, 大島武, 波多野睦子, 関野正樹, 岩﨑孝之

第72回応用物理学会春季学術講演会 2025年3月

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記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：千葉

17p-K502-5

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量子非破壊イメージングによるボース凝縮体のスピンスクイージング

関口直太, 髙井絢之介, 柴田康介, 平野琢也

日本物理学会2021年秋季大会 2021年9月

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記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：オンライン

22aA2-2

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脳磁計測に向けたフラックスコンセントレーターによるダイヤモンド量子センサの高感度化

城田一樹, 関口直太, 岩崎孝之, 波多野睦子

第85回応用物理学会秋季学術講演学会 2024年9月

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記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：新潟

20a-A41-8

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光仮想磁場の量子ロックイン検出

柴田康介, 関口直太, 平野琢也

日本物理学会2020年秋季大会 2020年9月

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記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：オンライン

11aA2-10

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二色プローブによるBose-Einstein凝縮体の非線形スピン発展抑制

髙井絢之介, 柴田康介, 関口直太, 平野琢也

日本物理学会2021年秋季大会 2021年9月

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記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：オンライン

22aA2-1

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ラット脳磁検出に向けた高感度ダイヤモンド量子センサシステムの構築

吉村厚美, 関口直太, 伏見幹史, 北田純大, 眞榮力, 宮川仁, 谷口尚, 寺地徳之, 小野田忍, 大島武, 関野正樹, 岩崎孝之, 波多野睦子

第84回応用物理学会秋季学術講演会 2023年9月

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記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：熊本

22p-A601-11

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ラット脳磁検出に向けた高感度ダイヤモンド量子センサシステムの構築

吉村厚美, 関口直太, 伏見幹史, 貝沼雄太, 眞榮力, 宮川仁, 谷口尚, 寺地徳之, 小野田忍, 大島武, 関野正樹, 岩崎孝之, 波多野睦子

第71回応用物理学会春季学術講演会 2024年3月

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記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：東京

24p-1BB-5

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ボース・アインシュタイン凝縮体スピンダイナミクスの連続観測

関口直太, 鳥居明季, 倉本涼平, 福田大起, 柴田康介, 平野琢也

日本物理学会2019年秋季大会 2019年9月

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記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：岐阜

12aK14-5

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パラフィン膜表面によるアルカリ金属原子ビームの散乱

関口直太, 畠山温

日本物理学会第72回年次大会 2017年3月

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記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：大阪

17pH12-1

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パラフィンコーティングセル内の残留ガスの測定

関口直太, 畠山温

日本物理学会第70回年次大会 2015年3月

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記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：東京

24pAG-7

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ドライファントムを用いた高感度ダイヤモンド量子センサの評価

貝沼雄太, 伏見幹史, 関口直太, 眞榮力, 宮川仁, 谷口尚, 寺地徳之, 阿部浩之, 小野田忍, 大島武, 関野正樹, 岩﨑孝之, 波多野睦子

第85回応用物理学会秋季学術講演学会 2024年9月

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記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：新潟

19a-A24-7

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ダイヤモンド量子センサによるミリメートル間隔での同時多点磁場測定法の開発

吉村厚美, 金本あゆみ, 関口直太, 眞榮力, 宮川仁, 谷口尚, 寺地徳之, 小野田忍, 大島武, 岩崎孝之, 波多野睦子

第85回応用物理学会秋季学術講演学会 2024年9月

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記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：新潟

20a-A41-10

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ダイヤモンド磁力計における磁場感度の励起光強度依存性

関口直太, 眞榮力, 宮川仁, 谷口尚, 寺地徳之, 阿部浩之, 小野田忍, 大島武, 岩﨑孝之, 波多野睦子

第71回応用物理学会春季学術講演会 2024年3月

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記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：東京

24p-1BB-8

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ダイヤモンド中窒素−空孔中心を用いた赤外吸収検出型の磁力計の開発

丸山遥香, 関口直太, 眞榮力, 岩﨑孝之, 波多野睦子

第72回応用物理学会春季学術講演会 2025年3月

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記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：千葉

17p-K502-7

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スピン緩和防止コーティング表面で散乱されたアルカリ原子の角度分布と速度分布招待

関口直太, 畠山温

第 7 回超精密周波数計測とその比較技術による回路技術調査専門委員会 2018年5月

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記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：東京

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スピン緩和防止コーティングを施した固体表面でのアルカリ原子の散乱とスピン緩和

関口直太, 大熊風音, 松坂騎弘, 臼井博明, 畠山温

日本物理学会第74 回年次大会 2019年3月

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記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：福岡

15pK304-6

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スピン緩和防止コーティングを施したアルカリ蒸気セルの運動誘起共鳴への応用

関口直太, 畠山温

日本物理学会 2013 年秋季大会 2013年9月

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記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：徳島

27pBA-6

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スピン緩和防止コーティングを施したアルカリ蒸気セルの作製と応用

関口直太, 畠山温

日本物理学会第 68 回年次大会 2013年3月

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記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：広島

27aEE-2

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Sensitive diamond-based magnetometry toward magnetoencephalography of a living animal 国際会議

N. Sekiguchi, M. Fushimi, Y. Kainuma, S. Funatani, A. Yoshimura, C. Shinei, M. Miyakawa, T. Taniguchi, T. Teraji, H. Abe, S. Onoda, T. Ohshima, M. Hatano, M. Sekino, T. Iwasaki

APS (The American Physical Society's) March Meeting 2024 2024年3月

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記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：Minneapolis, USA

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Evaluation of a Diamond Quantum Magnetometer for Biomagnetic Sensing Using a Phantom 国際会議

N. Sekiguchi, M. Fushimi, Y. Kainuma, S. Funatani, A. Yoshimura, C. Shinei, M. Miyakawa, T. Taniguchi, T. Teraji, H. Abe, S. Onoda, T. Ohshima, M. Hatano, M. Sekino, T. Iwasaki

Hasselt Diamond Workshop 2025, SBDD XXIX 2025年3月

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記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：Hasselt, Belgium

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BECのコヒーレントスピン操作を利用した交流磁場検出

関口直太, 鳥居明季, 倉本良平, 福田大起, 柴田康介, 平野琢也

日本物理学会第75回年次大会 2020年3月

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記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：名古屋（現地開催中止）

16aK23-5

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2偏光位相コントラストイメージングを用いた高感度・高分解能BEC空間磁力計

関口直太, 柴田康介, 鳥居明季, 倉本涼平, 福田大起, 平野琢也

日本物理学会2020年秋季大会 2020年9月

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記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：オンライン

11aA2-11

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産業財産権

磁気センサヘッド及び磁気センサ装置

関口直太, 吉村厚美, 波多野睦子, 岩﨑孝之

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出願人：東京工業大学

出願番号：特願2024-151767 出願日：2024年9月

出願国：国内

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共同研究・競争的資金等の研究課題

気体原子スピン－格子欠陥スピンハイブリッド量子系の開拓

研究課題/領域番号：24K16994 2024年4月 - 2027年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業若手研究

関口直太

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担当区分：研究代表者資金種別：競争的資金

配分額：4680000円（直接経費：3600000円、間接経費：1080000円）

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表面コーティングで切り拓くアルカリ原子超微細準位間の運動誘起共鳴

研究課題/領域番号：17J03089 2017年4月 - 2019年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業特別研究員奨励費

関口直太

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担当区分：研究代表者資金種別：競争的資金

配分額：1900000円（直接経費：1900000円）

本年度はまず、前年度に行ったパラフィン表面でのアルカリ金属原子ビームの散乱実験の結果を論文にまとめ、学術雑誌Physical Review Aに投稿し、出版に至った。
論文投稿後は、本研究課題の本題である、アルカリ金属原子基底状態の超微細準位間の運動誘起共鳴を観測する実験を行った。周期磁場は縞状の周期磁区構造を持つ磁性ガーネット薄膜で発生させ、この磁性ガーネット薄膜に入射するスピン偏極カリウム原子ビームの超微細準位間の運動誘起共鳴の観測を試みた。磁性ガーネット薄膜は回転できるホルダーにマウントされ、原子ビームの進行方向と縞の向きとの角度を変えることができる。原子進行方向と縞との角度を変えると原子が感じる振動磁場の周波数を実効的に変えることができ、共鳴条件を満たせば運動誘起共鳴が生じ原子ビームの偏極が崩れる。磁性ガーネット表面での散乱で偏極度が崩れないように、ガーネット表面はパラフィンでコーティングした。
実験の結果、縞と原子運動方向の角度を変えると偏極度は変化し、縞と運動方向が平行な時は偏極度が高く、縞と運動方向が直交している時は偏極度が低かった。この実験結果は運動誘起共鳴による偏極度の変化で直感的に説明できる。また、原子が感じる磁場による原子状態の時間発展を数値計算し、運動誘起共鳴による偏極度の変化を計算した。その結果、実験結果を説明できる計算結果となった。以上の結果から、アルカリ金属原子の基底超微細準位間の運動誘起共鳴を初めて観測できたと考えている。
これらの結果は、沖縄で開催された国際会議 The 11th International Workshop on Fundamental Physics Using Atoms (FPUA 2019) および日本物理学会第74回年次大会で発表した。

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担当経験のある科目（授業）

電気電子工学実験第二

2026年4月 - 現在機関名：東京科学大学

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工学リテラシー

2025年4月 - 現在機関名：東京科学大学

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学術貢献活動

1st ASPIRE ECR Workshop 国際学術貢献

役割：企画立案・運営等,　パネル司会・セッションチェア等

2025年11月

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種別：学会・研究会等

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