ナノ構造光圧アクチュエータの開拓と量子共振器光バネ振動子の創出

• Project/Area Number: 24H00424
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 30:Applied physics and engineering and related fields
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 田中 嘉人 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (50533733)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松本 伸之 学習院大学, 理学部, 准教授 (30750294) ; 蓑輪 陽介 京都大学, 白眉センター, 特定准教授 (50609691)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥47,190,000 (Direct Cost: ¥36,300,000、Indirect Cost: ¥10,890,000); Fiscal Year 2025: ¥32,630,000 (Direct Cost: ¥25,100,000、Indirect Cost: ¥7,530,000); Fiscal Year 2024: ¥8,190,000 (Direct Cost: ¥6,300,000、Indirect Cost: ¥1,890,000)
• Keywords: 光圧 / メタサーフェス / 人工ナノ構造 / 光マニピュレーション / 光アクチュエータ

Outline of Research at the Start

近年、デザインされた人工ナノ構造により光の伝搬を制御する研究が活発に行われ、その応用として超薄型レンズ等の超小型光デバイスの開発競争が激化している。本研究は、ナノ構造に入射した光が「く」の字型に曲がる負の屈折現象に基づく光の運動量・角運動量の変化に初めて着目し、物体の位置や姿勢を制御するナノ構造光圧アクチュエータを創出する。これにより、光学浮上した振動子の量子制御に挑戦する世界に先駆けた学際的研究テーマである。負の屈折現象は自然界に無い光学応答であり、向かってきた光を迂回させる透明マントなど様々な応用が議論されてきたが、本研究が提案する光圧アクチュエータは従来にない新発想の応用展開である。