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インタビュー:Marcos Dantus(マルコス・ダントゥス)氏

マルコスさん、本日はお時間を取っていただきありがとうございます。あなたは超高速レーザー利用のリーダーとして有名です。このすべてのきっかけは何ですか?

初めは化学工学を学んでいたのですが、すぐに化学をもっと追求したいと思ったと同時に、計器設計に興味を持ちました。だから化学を学ぶためにボストンのブランダイス大学に移籍することに決めました。そこの修士課程在籍中にレーザーに関心を持ち始めました。

次に何をしたのですか?

PhDの機会を探しているときに、カリフォルニア工科大学のAhmed Zewail(アハメッド・ズウェイル)氏と面接して、とても刺激ある考えをお持ちであることがわかりました。私はこのグループに参加し、1年内にフェムト秒時間 (fs) 分解能による化学反応を研究(フェムト秒化学として知られる)するための最初のレーザー研究所の設計と建設に携わりました。当時、レーザーで行うことすべてが重要な新発見だったのだと思います(ズウェイル教授はのちに、フェムトサイエンス開発の先駆者となったことで1999年のノーベル化学賞を受賞)。私はポスドクグループにとどまり、レーザー回折と電子回折を組み合わせたシステムを考え出しました。これはfs分解能により化学構造を追跡することができるものです。

次にあなたはミシガン州立大学 (MSU) に移籍しました。なぜそうしたのですか?

ポスドク後の正社員の職を探していたとき、MSUは私が断れないような申し出をしてきました。振り返ると、MSUは私にとって職業的にも個人的にも、すばらしい場所でした。私は幸運なことに、非常に良い成績の学生でありポスドク生でしたし、私たちの研究を前進させるために極めて重要な連携体制を構築してきました。

また、ここで多数のスタートアップに関わり、大学も非常に協力的でした:KTM Industries社は「グリーン」パッケージ材料を製造、Total Power Inc.社は燃料添加剤を開発および製造、IPG Photonics社により数年前に買収されたBiophotonic Solutions社は超高速パルス整形光学およびソフトウェアを提供しています。最新のスタートアップ企業は、若いアスリートに起こり得る振盪性の衝撃を検出するセンサーを製作しています - ROSHsensors.com

あなたの最近の研究領域を教えてください。

それはいくつかの要素に分けられます。基礎研究の点で、私は、極限条件下の化学反応に関心があります。私たちのケースでは最大出力1015 W/cm2以上の高強度レーザーを使用しています。構造および機能グループに何が起こるかを観察し、fs尺度での水素原子および分子の移動に着目しています。

また、超光酸および超光塩基と、その挙動を高速時間尺度で観察しています。これはソーラーエネルギー用途における関心事項です。

この基礎研究に加えて、私は生体医用画像や遠隔検出といった、より応用的な研究に興味があります。

研究領域をどのように選ぶのですか?現在の流行を追うことに関心を向けていますか?

私は人と反対の行動を取る人間だと思うので、皆がしていることは避けます。大きな挑戦が好きで、私が対処できそうな特定の領域にギャップを見つけるとそれに取りかかります。例えば遠隔検出です。私は人々が提案していることを考察し、見過ごされている問題の側面があると思いました。私は絶対に流行を追うタイプではありません!

今後については、機械学習に好奇心をそそられています。これは科学において大きな衝撃になると考えていますし、私の基礎・応用プロジェクトにも影響を与えるでしょう。その例がパルス整形です。コンピュータで制御されたfsパルス整形器はあなたがやりたいことを「知る」ことができます。私はすでにこの機械学習領域で共同研究を始めています。

では、キャリアの初期段階にいる研究者や他の科学者にどのようなアドバイスがありますか?

まず、あなたがしていることを心から楽しまなければなりません。また、日々新しいアイデアが浮かび、自分自身が創造的になれることを忘れないでください。仕事やキャリアが少なくても、知的な自由が得られるということです。

また、すべての人に役立つであろう金言があります。「がんばって働くべき時もあれば、賢く働くべき時もある」。がんばって働くということは良さと完璧さの違いを生みますが、賢く働くことで発展的か革命的かの違いを生みます。

Zurich InstrumentsとUHFLI/ボックスカーの組み合わせを、具体的にどのように見つけたのですか?

他の方と同じように、Physics Todayで会社の広告を見ました。UHFLIが600 MHzで動いているのを見た私の最初の反応は「これはすごい!」でした。それからCLEOでそれを見て、好奇心をそそられ、それが何か強く感じ取ったのです。それは確かにただのロックインではなかったのですが、当時それ用のアプリケーションを持っていませんでした。

少し後で、私は遠隔検出プロジェクトの結果を出すプレッシャーを感じていました。私は2 MHzのレーザーがあり、基準パルスと比較した損失と利得を判断するために誘導散乱を測定する必要がありました。次に遠隔検出については、あらゆる種類のサンプルがあって、キュベットを用いた「実験装置」ではなくすべてのパルスを基準と比較する必要があります。何が必要かわかった時、特に高速ボックスカーの性能のためにUHFLIを買う理由を得ました。

そしてZurich Instrumentsと連絡を取り、私たちに何が必要か説明しました。すべてのデータ後処理を扱わなければならないため、ただの高速なデジタイザーが欲しかったわけではありません。私たちがやりたかったのは、2つのチャネルを同時に測定し、両方からバックグラウンド信号を引き、それらの差分を得て、4つ以上のパルスを平均し、レーザーがスキャンされる際に数百kHzの数字をマッピングのためにPCへ送ることです。皆様のアプリケーション科学者たちは、私たちにこれができると確信できました。

Marcos Dantus

マルコス・ダントゥス氏は、アメリカ合衆国ミシガン州イーストランシングにあるミシガン州立大学 (MSU) で1993年から超高速科学研究に積極的に関わり、フェムト秒ダイナミクスおよびコヒーレントレーザー制御研究グループを率いています。アメリカ物理学会、アメリカ光学学会、全米発明家アカデミーの特別研究員であるマルコス氏は、MSU在籍中に4つの会社を設立しました。

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