| Project/Area Number |
21K14551
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 30020:Optical engineering and photon science-related
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
Moritake Yuto 東京工業大学, 理学院, 助教 (50783049)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
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| Keywords | ナノフォトニクス / プラズモニクス / フォトニック結晶 / 非エルミート系 / 相変化材料 / メタマテリアル |
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| Outline of Research at the Start |
近年、盛んになっている「非エルミート光学系」では例外点をまたいだPT相転移と呼ばれる現象が現れ、その特異な性質を利用した新たな原理の光学現象・機能の研究が行われている。本研究では、この例外点における特異な固有状態に着目し、単一の円偏光のみを固有状態にもつ光学系を結合プラズモニック共振器によって実験的に実現することで、動的に変調可能なプラズモニック光学素子を開発する。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we proposed and demonstrated a novel optical device using a non-Hermite optical system. Using graphene-loaded photonic crystals, we demonstrated a chiral property of exceptional points. We also proposed that this chiral response can be used for high-sensitivity sensing. As a modulation technique for dynamic optical response, we developed experimental techniques about GST and applied it to nanophotonic structures to realize dynamic modulation of optical response. Furthermore, we proposed a switchable unidirectional radiation phenomenon using exceptional points. We proposed a method for generating optical orbital angular momentum with a localization phenomenon unique to non-Hermite systems.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究で開発した非エルミート性による光機能は、従来の光学素子の高機能化や、新しい光機能につながるものである。また、GSTによる光学応答の動的変調技術は、光回路等で必要な光スイッチなどのデバイス応用にむけた重要な要素技術である。これらにより、例えば、低消費エネルギーなデバイスや高感度な生化学センサ等の開発につながる。
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