2017 Fiscal Year Annual Research Report
Metamaterial with a negative refractive index for real-time terahertz imaging with sub-wavelength resolution
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26706017
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
鈴木 健仁 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60550506)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | メタマテリアル / テラヘルツ波 / 負の屈折率 / 極限屈折率材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
メタマテリアルは、材料の誘電性と磁性を同時に制御でき、自然界には存在しない材料特性を実現できる。負の屈折率を有する材料は、回折限界を突破可能なテラヘルツ波帯スーパーレンズを実現でき、高解像度なテラヘルツイメージングへ応用できる。
本研究を通して、負の屈折率・高透過・低損失な特性を有する高品質なテラヘルツ波帯材料を実現した。材料特性は、厚さ: 51 um、周波数: 0.42 THz、屈折率: -4.2+j0.17、透過電力: 81.5%、反射電力: 4.3%、FOM(屈折率の実部/屈折率の虚部): 24.2である。材料中では誘電性だけでなく、磁性も同時に制御することで、負の屈折率と高透過を両立している。実験にはテラヘルツ時間領域分光(Toptica Photonics社製TeraFlash)を用いた。材料のメタマテリアルを構成するメタアトムとして、非対称なペアカット金属ワイヤー構造を用いている。銅を両面成膜したシクロオレフィンポリマーフィルムをエッチング加工することで作製している。
研究成果は2018年4月にOptics Expressに掲載された。その他、本研究に関連した内容について2017年度は、査読付き英文論文誌1件、国際会議1件、国内学会3件、招待講演5件で発表した。2017年4月に本研究に関連した内容に平成29年度科学技術分野の文部科学大臣表彰若手科学者賞が贈られた。2018年8月に韓国で開催される国際会議の招待講演でも一連の研究成果を発表する。
現在、光源、受光部、光学コンポーネント、アプリケーションへの本テラヘルツ波帯材料の積極的な導入を意図して、研究試料の提供(http://web.tuat.ac.jp/~suzuki-lab/material_distribution.html)も開始した。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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