2010 Fiscal Year Annual Research Report
フラクタル構造メタマテリアルによるテラヘルツ電磁波の制御
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20244047
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
武田 三男 信州大学, 理学部, 教授 (20115653)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮丸 文章 信州大学, 理学部, 助教 (20419005)
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| Keywords | メタマテリアル / フラクタル / テラヘルツ電磁波 / 電磁波の局在 / 光伝導アンテナ / H字型フラクタル / 電磁波の共鳴効果 / 時間領域分光法 |
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| Research Abstract |
平成22年度は下記の研究課題を実施した。
『新規メタマテリアル構造の設計・作製と電磁波局在機構の解明』
(1)スプリットリング共振器メタマテリアルの設計・試作とテラヘルツ波伝播特性解析
高抵抗シリコン基板に金属メッキによりスプリットリング共振器アレイを形成し、二次元メタマテリアルを作製した。テラヘルツ時間領域分光法により透過特性の詳細をしらべ、その電磁波伝播特性を議論した。透過及び反射スペクトルには磁気および電気共鳴に対応する位置に異常ピーク及びディップを確認した。電磁波の入射方向依存性からこれらのモードの伝播特性を議論した。(発表論文1&5)
(2)三次元H型フラクタル構造メタマテリアルの設計・試作
テラヘルツ領域で透明なセラミック基板に三次元微細加工により、三次元H型フラクタル構造を持つメタマテリアルを作製した。テラヘルツ時間領域分光法により透過特性し、FDTDにより局在モードを特定した。(発表論文5)
(3)メタルホールアレイのテラヘルツ波透過特性の解明
メタルホールアレイの実験結果の詳細な解析により、伝播特性を解明した。局在モードの電場及び磁場の空間分布をFDTDにより数値解析した。さらに、メタルホールアレイ表面に高分子化合物膜を張りアレイ表面の誘電率を変化させ、異常透過ピーク振動数の誘電率依存性の詳細を調べ、センシングの可能性を議論した。(発表論文2,3&6)
『メタマテリアル構造アンテナの設計試作と発振特性の解析』
(4)H型フラクタル光伝導アンテナの設計試作と発振特性の解析
金蒸着によりGaAs基板上に対称性の異なる数種類のH型フラクタル構造を持つアンテナを作製し、そのテラヘルツ波発振特性を調べた。また、FDTDにより局在モードを解析し、共鳴効果と発振特性を考察した。これにより点対称及び鏡面対称性を崩した場合にテラヘルツ波の発信特性が高まることを見出した。(発表論文4)
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