名古屋大学研究生院工学研究科的井上阳登助教、松山智至教授（兼任大阪大学研究生院工学研究科特聘教授），以及国立研究开发法人理化学研究所放射光科学研究中心的矢桥牧名团队负责人、香村芳树组长等人的研究团队，成功制作出仅由1片薄压电单晶片构成的可变形镜片，并全球首次实现了X射线光束尺寸变化超过3400倍。相关研究成果已发表在《Scientific Reports》上。
图1 研究概要（供图：名古屋大学）
图2 实验结果。（a）施加电压值与镜面变形量的关系；（b）聚焦模式下X射线光束形状；（c）发散模式下X射线光束形状。（供图：名古屋大学）
可变形镜片在多个领域均有应用，近年来作为X射线聚光系统中光学参数可变透镜备受关注。目前尽管已开发出多种可变形状镜片，但变形量始终不够大。增大变形量需要尽可能减小镜片厚度，然而既往镜片因为必须采用异种材料接合结构，在结构上存在局限。
因此，研究团队将目光投向了压电单晶铌酸锂（LN）的极化反转特性。当LN在约1000℃的高温下加热时，部分极化结构会发生变化。利用这一特性，无需接合就能形成双压电晶片结构，从而可以将镜片的厚度减至极限薄。
研究团队开发出了厚度仅0.5毫米的反射镜，此次通过控制其形状，成功将X射线光束尺寸变化了3400倍。
此次开发的技术不仅能通过大幅调节光束尺寸等光学参数来改变X射线分析的视野和分辨率，还能实现可切换分析手法的多功能X射线分析。此外，该镜片或可进一步薄型化，经计算，如果减薄至0.01毫米量级，预计其变形量将提升约100倍，未来不仅适用于X射线领域，更有望拓展至可见光等更广泛的波长领域。
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Scientific Reports
论文：Ultrathin monolithic bimorph mirror using polarizationinverted lithium niobate wafer
DOI：10.1038/s41598-025-05019-8
