名古屋大學研究生院工學研究科的井上陽登助教、松山智至教授（兼任大阪大學研究生院工學研究科特聘教授），以及國立研究開發法人理化學研究所放射光科學研究中心的矢橋牧名團隊負責人、香村芳樹組長等人的研究團隊，成功製作出僅由1片薄壓電單晶片構成的可變形鏡片，並全球首次實現了X射線光束尺寸變化超過3400倍。相關研究成果已發表在《Scientific Reports》上。
圖1 研究概要（供圖：名古屋大學）
圖2 實驗結果。（a）施加電壓值與反射面變形量的關係；（b）聚焦模式下X射線光束形狀；（c）發散模式下X射線光束形狀。（供圖：名古屋大學）
可變形鏡片在多個領域均有應用，近年來作為X射線聚光系統中光學參數可變透鏡備受關注。目前儘管已開發出多種可變形狀鏡片，但變形量始終不夠大。增大變形量需要儘可能減小鏡片厚度，然而既往鏡片因為必須採用異種材料接合結構，在結構上存在侷限。
因此，研究團隊將目光投向了壓電單晶鈮酸鋰（LN）的極化反轉特性。當LN在約1000℃的高溫下加熱時，部分極化結構會發生變化。利用這一特性，無需接合就能形成雙壓電晶片結構，從而可以將鏡片的厚度減至極限薄。
研究團隊開發出了厚度僅0.5毫米的反射鏡，此次通過控制其形狀，成功將X射線光束尺寸變化了3400倍。
此次開發的技術不僅能通過大幅調節光束尺寸等光學參數來改變X射線分析的視野和解析度，還能實現可切換分析手法的多功能X射線分析。此外，該鏡片或可進一步薄型化，經計算，如果減薄至0.01毫米規模，預計其變形量將提升約100倍，未來不僅適用於X射線領域，更有望拓展至可見光等更廣泛的波長領域。
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Scientific Reports
論文：Ultrathin monolithic bimorph mirror using polarizationinverted lithium niobate wafer
DOI：10.1038/s41598-025-05019-8
