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2011 Fiscal Year Annual Research Report

完全な透明マントの理論と設計の研究

Research Project

Project/Area Number 21560043
Research InstitutionOtsuma Women's University

Principal Investigator

落合 友四郎  大妻女子大学, 社会情報学部, 准教授 (60423034)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) ホセ ナチェル  公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 准教授 (60452984)
Keywords透明マント / クローキング / メタマテリア
Research Abstract

通常、自然界にある物質では、誘電率、透磁率の分布は非常に限られている。ところが最近のメタマテリアルの発展により、通常自然界にある物質では得られないような光学的性質を持つ物質を作り出すことができるようになってきた。人工的なスーパー素材であるメタマテリアルを用いた面白い応用として、いわゆるクローキング(透明マント)の実現可能性が高まってきている。クローキングとは中心部分に物を隠せる場所(不可視領域)があって、外から電磁波がやってくると、その不可視領域を迂回して、入射してきた電磁波の形を崩さずにそのまま入射方向の後方に抜けさせていくというものである。結果として、装置全体を含めて不可視領域が外から見えなくなる。
今年度は、カーペットクローキングの理論的研究に重点をおいた。カーペットクローキングとは、鏡のようなカーペット状の媒質の一部に膨らみを持たせて、そこに物を隠すようにしたものである。そこに上手く屈折率分布を与えると、光があたかもフラットな鏡を反射したようにみえ、こぶの部分が中身も含めて、外界から消えたようなイメージを与える装置である。
今回、ラプラス変換を用いることにより、カーペットクローキングの設計図を得る手法を確立した。それぞれの関数のラプラス変換に対して、それぞれ別のカーペットクローキングの形状が対応している。この成果は論文にまとめ、投稿予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

メタマテリアルの応用として、クローキングデバイスがある。より現実的な新規なデバイスとして、カーペットクローキングに焦点をあてて、その設計手法を提案した。

Strategy for Future Research Activity

今回、カーペットクローキングとラプラス変換の関連性について調べた。カーペットクローキングの形状を最初に決めたときに、どのようなラプラス変換の関数形が、その形状を生み出すのかという逆問題が応用上重要になる。今後は、ラプラス変換の関数形とカーペットクローキングの形状の関連性をより深く調べる予定である。

  • Research Products

    (9 results)

All 2012 2011

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] 負の屈折率媒質と透明マントの物理学2011

    • Author(s)
      T.Ochiai, J.C.Nacher
    • Journal Title

      マテリアルインテグレーション

      Volume: 9月号 Pages: 26-34

  • [Journal Article] A model for the dynamic behavior of financial assets affected by news : The case of Tohoku-Kanto earthquake2011

    • Author(s)
      T.Ochiai, J.C.Nacher
    • Journal Title

      Physics Letters A

      Volume: 375 Pages: 3552-3556

    • DOI

      10.1016/j.physleta.2011.08.043

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Perfect Invisibility Devices with Negative Refraction2012

    • Author(s)
      J.C.Nacher, T.Ochiai
    • Organizer
      Progress In Electromagnetics Research Symposium (PIERS 2012)
    • Place of Presentation
      Kuala Lumpur, Malaysia
    • Year and Date
      20120327-20120330
  • [Presentation] Mathematical Modeling for Invisibility Devices2012

    • Author(s)
      T.Ochiai, J.C.Nacher
    • Organizer
      7th Vienna International Conference on Mathematical Modelling, (MATHMOD 2012)
    • Place of Presentation
      Vienna, Austria
    • Year and Date
      20120215-20120217
  • [Presentation] Geometry and Cloaking Devices2011

    • Author(s)
      T.Ochiai, J.C.Nacher
    • Organizer
      9th International Conference of Numerical Analysis and Applied Mathematics (ICNAAM 2011)
    • Place of Presentation
      Halkidiki, Greece
    • Year and Date
      20110919-20110925
  • [Presentation] Transformation optics and invisibility cloaking2011

    • Author(s)
      T.Ochiai
    • Organizer
      新学術領域研究「電磁メタマテリアル」全体会議
    • Place of Presentation
      大阪大学レーザーエネルギー学研究センター(大阪府)
    • Year and Date
      20110805-20110806
  • [Presentation] Invisibility device with isotropic media using negative refractive index2011

    • Author(s)
      T.Ochiai
    • Organizer
      1st Korea-Japan Metamaterials Forum 2011
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea(招待講演)
    • Year and Date
      20110707-20110709
  • [Presentation] 透明マントの物理学とCOMSOLシミュレーション2011

    • Author(s)
      T.Ochiai
    • Organizer
      COMSOLカンファレンス2011
    • Place of Presentation
      秋葉原UDX(東京都)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-12-02
  • [Book] プラズモニックデバイス開発最前線2011

    • Author(s)
      T.Ochiai, J.C.Nacher
    • Total Pages
      269-280
    • Publisher
      エヌ・ティー・エス

URL: 

Published: 2013-06-26  

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