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透明マントの設計とその応用研究

Publicly Offered Research

Project AreaElectromagnetic Metamaterials
Project/Area Number 23109512
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionOtsuma Women's University

Principal Investigator

落合 友四郎  大妻女子大学, 社会情報学部, 准教授 (60423034)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2011: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords透明マント / クローキング / メタマテリアル
Outline of Annual Research Achievements

透明マントを実現させる上で困難になるポイントとしては、光を大きく曲げるときに、極端に高い(または低い)屈性率を持つ物質が必要となる点である。特に、波長が短くなればなるほど、その波長に対応するメタマテリアルなどの素材を作るのは難しくなる。
この高い屈折率をもつ物質が必要となる困難を避けながら、物を隠す方法として、従来の透明マントとは別の方法としてカーペットクローキングが考案された。それは、フラットな鏡の中央部に膨らんだ窪みがあるが、光が入射すると窪みの周りを光が迂回して、外側から見るとあたかも完全にフラットな鏡にみえるという装置である。完全なクローキングを実現するには、高い屈折率が必要であり、技術的な難しさがある。それに比べて、カーペットクローキングはより緩和な屈折率で実現できる。
カーペットクローキングを設計する方法のひとつとして、ラプラス変換を用いるやり方を提案したが、ラプラス変換に用いられる関数形と、カーペットクローキングの境界形状の関係が興味深くなる。通常、ラプラス変換に用いられる関数形が決まると、境界形状が決定されるが、この方法の逆問題として、カーペットクローキングの境界の形状からラプラス変換に用いられる関数形を推定する方法論を調べた。
また、透明マントの設計方法には、座標変換を用いるもの以外にも、境界条件を用いて定式化する方法もある。これは、座標変換を用いる方法よりも直接的な方法であり、さらに深い知見を得ることができる。いままで考案してきた透明マントの設計を、境界条件を用いる方法で解析した。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (7 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] 透明マントは実現するか?2013

    • Author(s)
      T. Ochiai
    • Journal Title

      応用物理

      Volume: 第82巻 第1号 Pages: 41-45

    • NAID

      10031140504

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Foreign exchange market data analysis reveals statistical features that predict price movement acceleration2012

    • Author(s)
      J.C. Nacher, T. Ochiai
    • Journal Title

      Phys. Rev. E

      Volume: 85 Issue: 5

    • DOI

      10.1103/physreve.85.056118

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 負の屈折率媒質と透明マントの物理学2011

    • Author(s)
      T.Ochiai, J.C.Nacher
    • Journal Title

      マテリアル インテグレーション

      Volume: 9月号 Pages: 26-34

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Journal Article] A model for the dynamic behavior of financial assets affected by news : The case of Tohoku-Kanto earthquake2011

    • Author(s)
      T.Ochiai, J.C.Nacher
    • Journal Title

      Physics Letters A

      Volume: 375 Issue: 41 Pages: 3552-3556

    • DOI

      10.1016/j.physleta.2011.08.043

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ラプラス変換とカーペットクローキング2013

    • Author(s)
      T. Ochiai
    • Organizer
      新学術領域「電磁メタマテリアル」全体会議
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Perfect Invisibility Devices with Negative Refraction2012

    • Author(s)
      J.C.Nacher, T.Ochiai
    • Organizer
      Progress In Electromagnetics Research Symposium (PIERS 2012)
    • Place of Presentation
      Kuala Lumpur, Malaysia
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Mathematical Modeling for Invisibility Devices2012

    • Author(s)
      T.Ochiai, J.C.Nacher
    • Organizer
      7th Vienna International Conference on Mathematical Modelling, (MATHMOD 2012)
    • Place of Presentation
      Vienna, Austria
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 透明マントの物理学とCOMSOLシミュレーション2011

    • Author(s)
      T.Ochiai
    • Organizer
      COMSOLカンファレンス2011
    • Place of Presentation
      秋葉原UDX(東京都)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-12-02
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Geometry and Cloaking Devices2011

    • Author(s)
      T.Ochiai, J.C.Nacher
    • Organizer
      9th International Conference of Numerical Analysis and Applied Mathematics (ICNAAM 2011)
    • Place of Presentation
      Halkidiki, Greece
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Invisibility device with isotropic media using negative refractive index2011

    • Author(s)
      T.Ochiai
    • Organizer
      1st Korea-Japan Metamaterials Forum 2011
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea(招待講演)
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Transformation optics and invisibility cloaking2011

    • Author(s)
      T.Ochiai
    • Organizer
      新学術領域研究「電磁メタマテリアル」全体会議
    • Place of Presentation
      大阪大学レーザーエネルギー学研究センター(大阪府)
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Book] メタマテリアルⅡ2012

    • Author(s)
      T. Ochiai, J.C. Nacher(分担執筆)
    • Total Pages
      278
    • Publisher
      シーエムシー出版
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Book] プラズモニックデバイス開発最前線2011

    • Author(s)
      T.Ochiai, J.C.Nacher
    • Publisher
      エヌ・ティー・エス
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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