Studies on Nonlinear Dynamics Resonantly Enhanced by Optical Metasurfaces

Research Project

Project/Area Number	24K01389
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 30020:Optical engineering and photon science-related
Research Institution	National Institute for Materials Science
Principal Investigator	岩長祐伸国立研究開発法人物質・材料研究機構, 電子・光機能材料研究センター, グループリーダー (20361066)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000) Fiscal Year 2026: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000) Fiscal Year 2025: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000) Fiscal Year 2024: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
Keywords	メタ表面 / 非線形光学 / 共鳴増強 / 励起状態ダイナミクス / ２次元物質
Outline of Research at the Start	光科学において人工設計ナノ構造体、メタマテリアルは既存の物質では実現しえない負の屈折率等の特性の発現に寄与し、その表面構造版とみなせるメタ表面は設計の複雑さを許容することで多彩な機能を発現し、従来では実現し難かった複合的な光線・位相制御や平坦レンズが実現された。現在では量子光の発生や取り出し効率の向上、バイオセンサ応用など多面にわたる研究開発が行われている。一方、非線形光学ダイナミクスへの展開は高調波発生など少数の事例にとどまっており、メタ表面で実現される多様な電気的、磁気的共鳴を十分に活用できていない。本研究ではこの点に着目し、光メタ表面を舞台とする非線形光学ダイナミクスの研究を展開する。