2014 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Electromagnetic Metamaterials |
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| Project/Area Number |
22109004
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
北野 正雄 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70115830)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
酒井 道 滋賀県立大学, 工学部, 教授 (30362445)
出口 博之 同志社大学, 理工学部, 教授 (80329953)
久門 尚史 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80301240)
玉山 泰宏 長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50707312)
中西 俊博 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30362461)
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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 / マイクロ波 / プラズマ / 非線形現象 / 波動伝搬 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
メタ表面における透過/反射/吸収制御の研究として、自己補対構造における周波数無依存応答の実験的検証とブリュースター現象の理論の構築を行った。
結合共振メタマテリアルの研究として、電磁誘起透明化現象を模擬するメタマテリアルの研究を引き続き行った。導電率変調を利用した電磁波の保存/再生や、群屈折率27000程度の低群速度伝搬と非線形現象の高効率発生を実現した。これ以外にも、結合共振型メタマテリアルにおいて半透過・半反射1/4波長板の実現法を示した。
気体プラズマによる動的メタマテリアル検討において、巨視的透磁率が負の共振器アレイ構造内に、大電力マイクロ波を入射してプラズマ生成により負屈折率体を実現した。比誘電率値制御実験（+1から-1まで約10条件）を詳細に行ったところ、内部に挿入した微小アンテナにより検出された伝搬マイクロ波は、誘電率が負（屈折率が負）となると基本波強度が増し、また２倍高調波はゼロ屈折率条件付近で優位に増加することを見出した。
左手系導波管として、任意形状導体パッチからなる平面積層型人工媒質を方形導波管に装荷した構造を検討し、遮断高次モードを考慮した一般化散乱行列に基づく最適化設計法を開発した。また、右手/左手系複合導波管の新たな構成として、円形導波管にリッジを周期配置する構造を提案し、同軸TEMモード励振において伝送特性ならびに漏えい特性を広帯域に制御する方法を開発した。
導体球と導体線による構造において、遅延要素を考慮した等価回路モデルが従来の放射抵抗モデルと対応することを解析的な表現により明らかにした。また、線電荷密度と電流の波動方程式で表現される単導体線路に対して、単導体の端点により発生する電界が遅延を伴って単導体自身に誘導を引き起こすモデルの定式化を行い、単導体線路からの放射に対する反作用としての減衰が表現できることを明らかにした。
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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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