2011 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Electromagnetic Metamaterials |
|---|
| Project/Area Number |
22109005
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
石原 照也 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60168250)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西村 直志 京都大学, 大学院・情報学研究科, 教授 (90127118)
冨田 知志 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教 (90360594)
小野田 勝 秋田大学, 大学院・工学資源学研究科, 准教授 (80425727)
澤田 桂 理化学研究所, 播磨研究所, 特別研究員 (40462692)
大野 誠吾 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (70435634)
中山 和之 東北大学, 高等教育開発推進センター, 助教 (80602721)
|
|---|
| Keywords | メタマテリアル / 微細加工 / 光物性 / 数値計算 / プラズモニクス / 光磁性 / 光整流 / 負の屈折率 |
|---|
| Research Abstract |
大野は本計画研究の主要装置である多層膜製膜用のスパッタ装置について、高品質の酸化物の積層ができるように酸素を導入できるよう改良した。また多層膜の自動積層が行えるよう、印加電圧とシャッターの開閉を外部制御できるように改造した。中山は発光メタマテリアルの解析を行うための準備を行った。石原は可視光領域のメタマテリアルの有効構成パラメタを決定するためのMZ干渉計データを効率よく解析するためのアルゴリズムを開発した。石原、大野らは計画研究(イ)の萩行グループと共にTHz領域の光伝導アンテナの発生する偏光状態を実験的に検証し、表面伝搬モードが重要な役割を果たすことを示した。
西村は周期多重極法,随伴変数法と非線型計画法を組み合わせて,最大のFOMを有する二重漁網構造を決定する最適設計問題を取り扱った。最適形状のFOMは,著名な先行研究の値(0.5)の倍以上となった。メタマテリアルに期待される可能性の一つとして、誘電率と透磁率の独立した制御が挙げられ、電子系トポロジカル絶縁体と同様の状態を実現できる可能性がある。しかし、現時点でそのような電磁モードに対する解析手法は確立しておらず、実空間におけるヘリカル・エッジモードの特性解析によりヒントが得られるものと考えられる。本年度はそのための準備として大規模実空間シミュレーションのための計算機環境の構築を行った。
冨田はタバコモザイクウイルスと金ナノ粒子の複合体をカイラルメタマテリアルとみなして、円2色性の測定を行った。これに対し澤田はカイラル・非カイラル物質によるメタマテリアルの光学活性について理論モデルを作り解析を行った。カイラル物質のみの場合と比べて,非カイラル物質を加えた場合に光学活性が増強されることがわかり、実験結果を説明することができた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
計画研究班代表の研究室が被災地で、復旧復興に時間を要した。そのため、初めて班会議を行ったのが2012年2月までずれこみ、研究計画についての議論も遅れてしまった。
|
| Strategy for Future Research Activity |
計画班のメンバーの間の意見交換はこれまで以上に積極的に行うべきである。昨年度は1度だけであったが、今年度は少なくとも2度は計画班会議を行い、顔を合わせてじっくり議論する機会を設けたい。領域内の他の研究者が作成した試料の提供を受け、MZ干渉計で測定を行い、昨年度開発したプログラムを利用して、有効構成パラメタを系統的に評価し、種々のメタマテリアルの開発を推進したい。
|
Research Products
(15 results)
