2014 Fiscal Year Annual Research Report
構造共鳴を利用したテラヘルツ波メタマテリアルの作製と機能
| Project Area | Electromagnetic Metamaterials |
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| Project/Area Number |
22109003
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
永井 正也 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (30343239)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮丸 文章 信州大学, 理学部, 准教授 (20419005)
宮嵜 博司 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00134007)
高野 恵介 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センタ, 助教 (70583102)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | メタマテリアル / 波長板 / プリズム / 電磁有機透明化 / 非線形光学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1.電波・マイクロ波領域の導波路技術をテラヘルツ周波数帯に拡張することで、大面積で廉価な位相板が構築できることを見出した。これは金属平板導波路をベースとした人工媒質であり、化学エッチングによって構築した周期的な開口やピラー構造を持つ金属平板を等間隔に配置しただけの素子である。構造や平板間距離を制御することで複屈折性を自在に制御できることから、動作周波数を自在に制御することが可能である。これらは電磁メタ物質が赤外光学素子の実用的素子として展開可能である。
2. 金属平行平板導波路をベースとしたプリズムやレンズを試作し、その回折や集光の様子からテラヘルツ分散素子として実用可能であることを見出した（ライス大学との共同研究）。また同様技術を駆使することでワイヤグリッド偏光子を試作し、2 THz以下の周波数領域で50 dB以上の消光比を実現していることを見出した。（茨城大との共同研究）
3.金属ナノ構造の大きな電場増強による非線形光学効果の増大を活用することで，近赤外超短パルスからテラヘルツ波に高効率で変換される様子を観測した。励起光強度依存性から２次の非線形光学応答であることを見出した。
4. 電磁誘起透明化現象に起因する群速度遅延をメタマテリアル構造によって実現した。このような系に励起光を照射することで、金属共振器のQ値をピコ秒の時間スケールで変えることで群速度遅延を劇的に変化することが可能となった。
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Spirulina-templated metal microcoils with controlled helical structures for THz electromagnetic responses2014
Author(s)
10.K. Kamata, Z. Piao, S. Suzuki, T. Fujimori, W. Tajiri, K. Nagai, T. Iyoda, A. Yamada, T. Hayakawa, M. Ishiwara, S. Haraguchi, A. Belay, T .Tanaka, K. Takano, and M. Hangyo
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Journal Title
Scientific Report
Volume: 4
Pages: 4919
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Terahertz property of nearly perfect self-complementary checkerboardpatterns2014
Author(s)
Yoku Tanaka, Keisuke Takano, Abdallah Chahadih, Abbas Ghaddar, Xiang-LeiHan, Francois Vaurette, Tahsin Akalin,Fumiaki Miyamaru, Masanori Hangyo
Organizer
5th International Conference on Metamaterials, Photonic Crystals and Plasmonics, (Meta14)
Place of Presentation
Nanyang Technological Univ. （Singapore）
Year and Date
2014-05-20 – 2014-05-23
Invited
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[Presentation] Inductive-to-Capacitive transition of terahertz responses between ametal mesh and a metalcross-shape array through introduction of random cuts2014
Author(s)
Keisuke Takano, Yuichiro Okui, Hideaki Kitahara, Abdallah Chahadih,Abbas Ghaddar, Xiang-Lei Han, Francois Vaurette, Tahsin Akalin,Yudai Sekine, Makoto Nakajima, Masanori Hangyo
Organizer
5th International Conference on Metamaterials, Photonic Crystals and Plasmonics, (Meta14)
Place of Presentation
Nanyang Technological Univ. （Singapore）
Year and Date
2014-05-20 – 2014-05-23
