2014 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Electromagnetic Metamaterials |
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| Project/Area Number |
22109006
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
田中 拓男 独立行政法人理化学研究所, 田中メタマテリアル研究室, 准主任研究員 (40283733)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤川 茂紀 九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 准教授 (60333332)
彌田 智一 東京工業大学, フロンティア研究機構, 教授 (90168534)
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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 / 金属ナノ構造 / プラズモン / DNAテンプレート / ブロックコポリマー / 自己組織化 / 金属マイクロコイル / 疑スプリットリング構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
田中チームは，トップダウン的手法である電子ビーム描画法と金属の残留応力を用いて金属リボンをリング状に自己組織的に加工するボトムアップ的手法を融合させた新しいメタマテリアルの加工技術を開発した．この手法を用いて，１辺４ｍｍ角の面積の中に基板から直立させたスプリットリング共振器構造を数十億個集積化した３次元メタマテリアルを加工することに成功した．試作したメタマテリアルの光学特性も評価し，中赤外域において真空よりも低い0.35という実効屈折率を示すことを実証することで，その有効性を実証した．
彌田チームは，磁性ニッケルマイクロコイルを作製し、磁場印可による面内および面外一軸配向分散シートを作製し、テラヘルツ帯域二色性のマイクロコイル配向依存性を明らかにした。また、サブマイクロスケールの規則的多孔構造をもつ珪藻を対象に部分無電解めっきと置換めっきを併用し、金属ナノホールアレイ構造を作製した。これは、同一珪藻上で孔径と配置構造が緩やかに変化するので、可視光異常透過の孔構造依存性を高速評価するコンビナトリアル顕微分光が可能と期待される。
藤川チームは，高アスペクト比を有する金ナノフィンの大面積アレイを作製し、その特異な光学応答（界面での光トラップ現象）を明らかにし、またそのトラップ光による金ナノフィン間に導入された蛍光性色素分子の蛍光発光増強という新しい現象を見出した。トラップ光波長は金ナノフィン間距離により厳密に制御可能であり、界面ナノ構造による光捕集という新しい現象を見出した。
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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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[Journal Article] Spirulina-Templated Metal Microcoils with Controlled Helical Structures for THz Electromagnetic Responses2014
Author(s)
Kaori Kamata, Piao Zhenzi, Soichiro Suzuki, Takahiro Fujimori, Wataru Tajiri, Keiji Nagai, Tomokazu Iyoda, Atsushi Yamada, Toshiaki Hayakawa, Mitsuteru Ishiwara, Satoshi Horaguchi, Amha Belay, Takuo Tanaka, Keisuke Takano, and Masanori Hangyo
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 4
Pages: 1-7
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Isotropic metamaterials2014
Author(s)
Takuo Tanaka
Organizer
Japan-Singapore International Workshop on Nanophotonics, Plasmonics and Metamaterials
Place of Presentation
Nanyang Technological University, Singapore
Year and Date
2014-12-12
Invited
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[Presentation] Fabrication of Isotropic Infrared Metamaterials2014
Author(s)
Takuo Tanaka and Atsushi Ishikawa
Organizer
The 8th International Congress on Advanced Electromagnetic Materials in Microwaves and Optics(Metamaterials 2014)
Place of Presentation
Technical University of Denmark, Copenhagen, Denmark
Year and Date
2014-08-27
Invited
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[Presentation] Isotropic metamaterials2014
Author(s)
Takuo Tanaka, Che-Chin Chen, Atsushi Ishikawa, Yu-Hsiang Tang, Ming-Hua Shiao, and Din Ping Tsai
Organizer
META2014
Place of Presentation
Nanyang Technological University, Singapore, Singapore
Year and Date
2014-05-22
Invited
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