| Project/Area Number |
19J20104
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 21050:Electric and electronic materials-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
高野 佑磨 大阪大学, 基礎工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2020: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 変換電磁気学 / 電磁クローク媒質 / メタマテリアル / 空間不連続境界 / デュアルバンド |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は，変換電磁気学に，電気磁気効果を含む双異方性構成関係を導入する理論の構築と，電磁クローク媒質の動作を実験的に検証する．理論面では，双異方性媒質導入した系に対する座標変換と媒質パラメータの関係を明らかにし，光波領域での動作に課題となる磁性の制御を，電気磁気効果によって実効的に制御する可能性を探求する．また，これを用いた電磁クローク媒質の実証実験については，マクスウェル方程式に金属プラズモニック応答とサブ波長サイズ効果を導入した自己無撞着な媒質設計手法を確立し，電子線リソグラフィなどのトップダウン加工技術を用いた大面積電磁クローク媒質の作製とクローキング動作の実証実験を行う．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究で取り扱っている変換電磁気学の理論の発展として，空間的に連続的でない境界(空間不連続境界)における特異な反射や異常屈折現象に基づき，ダブルイメージング動作を実現するデバイスを理論的に提案し，二酸化チタンのナノ粒子を混ぜ込むことで誘電率を上昇させた光硬化性樹脂を用いて，実際のデバイスを作製し，実験的に確認した．この成果はIEEE Transactions on Microwave Theory and Techniquesに掲載された．
次に，これまでの研究では実現されていない座標変換のデュアルバンド化に取り組んだ．変換電磁気学に基づく座標変換媒質を実現するのに提案されている等価回路中に共振構造を導入することで，一般に任意の2つの座標変換を実現するための任意の大小関係を有する媒質定数テンソルを実現可能とした．提案したメタマテリアルのデュアルバンド動作を数値シミュレーションによって確認した．この成果は，Physical Review Bに掲載された．
最後に，本研究の課題である光波帯大面積電磁クローク媒質の実現に向けて，テスト試料の作製を行った．テスト試料は、５ｍｍ×１ｍｍの領域に１００ｎｍ幅の微細金属構造が２００ｎｍピッチで存在する構成となっており，試行錯誤の末，電子線リソグラフィ技術を用いて描画自体をすることには成功した．しかし，金属を蒸着し，リフトオフする工程において，その構造が破損してしまったり，隙間まで十分に金属蒸着がされていない部分があった．今後の研究課題としては，金属蒸着からリフトオフまでを見据えた条件出しが必要となる．
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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