2010 Fiscal Year Annual Research Report
メタマテリアルを利用した電磁波の速度制御とその応用
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22560041
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
北野 正雄 京都大学, 工学研究科, 教授 (70115830)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中西 俊博 京都大学, 工学研究科, 助教 (30362461)
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| Keywords | メタマテリアル / 電磁誘起透明化 / 群速度制御 |
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| Research Abstract |
本研究では、元々原子系において光の速度を極限まで低下させる方法として用いられてきた電磁誘起透明化現象(EIT現象)と同様の現象をメタマテリアル(以下EITメタマテリアル)を用いて実現し、より制御性のよい電磁波の速度制御を実現することを目的とする。低Q値の共振器と高Q値の共振器を結合させ、低Q値の共振器を励振したときに現れる損失の低減と電磁誘起透明化現象が同一視できることが知られており、共振構造を基本とするメタマテリアルにおいても電磁誘起透明化現象と同様の現象を引き起こすことができる。本研究では、低Q値の共振器としてカットワイヤ構造、高Q値の共振器として二重リング共振器の逆相電流モードを利用した。このような構造をとることで、電磁波の入射方向によらない等方的な電磁誘起透明化現象を実現することができる。研究は、シミュレーションと実験両方を行い、その両者において電磁誘起透明化現象に特徴的な狭帯域の透過率の増加を観測することに成功した。また、EITメタマテリアルの多層化も行い、群速度の低下が層数に比例して大きくなることを確認した。EITメタマテリアルの多層化はこれまで報告されておらず、電磁波の停止など自由度の高い群速度制御に必要となる。これに加え、電場勾配によって誘起されるEIT現象の研究も行った。この研究においては、EIT現象の重要なパラメータである透明化帯域を外部のパラメータである電場勾配の大きさで制御することができる。この研究は、電磁場群速度の動的な制御の第一歩として重要であると考える。
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