電磁メタマテリアルの研究推進

• Project Area: Electromagnetic Metamaterials
• Project/Area Number: 22109001
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Research Institution: National Institute for Materials Science
• Principal Investigator: 萩行 正憲 Osaka University, レーザーエネルギー学研究センタ, 教授 (10144429); 迫田 和彰 国立研究開発法人物質・材料研究機構, その他部局等, その他 (90250513)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石原 照也 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (60168250) ; 田中 拓男 独立行政法人理化学研究所, その他部局等, その他 (40283733) ; 北野 正雄 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70115830) ; 真田 篤志 山口大学, 理工学研究科, 教授 (20264905)
• Project Fiscal Year: 2010-06-23 – 2016-03-31(Estimated)
• Project Status: Adopted(Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥39,910,000 (Direct Cost : ¥30,700,000、Indirect Cost : ¥9,210,000); Fiscal Year 2015 : ¥3,900,000 (Direct Cost : ¥3,000,000、Indirect Cost : ¥900,000); Fiscal Year 2014 : ¥7,280,000 (Direct Cost : ¥5,600,000、Indirect Cost : ¥1,680,000); Fiscal Year 2013 : ¥7,540,000 (Direct Cost : ¥5,800,000、Indirect Cost : ¥1,740,000); Fiscal Year 2012 : ¥7,930,000 (Direct Cost : ¥6,100,000、Indirect Cost : ¥1,830,000); Fiscal Year 2011 : ¥7,930,000 (Direct Cost : ¥6,100,000、Indirect Cost : ¥1,830,000); Fiscal Year 2010 : ¥5,330,000 (Direct Cost : ¥4,100,000、Indirect Cost : ¥1,230,000)
• Keywords: メタマテリアル / 有効誘電率 / 有効透磁率 / 負の屈折率 / 左手系媒質 / 透明マント / 研究企画 / 研究支援 / 広報 / 教育支援

Research Abstract

前年度に引き続き、全体会議、公開講演会、日韓メタマテリアルフォーラムを中心として、当領域の運営を行った。
新たに後期の公募研究11件を選定され、平成25年5月に本年度の第1回全体会議(東大)において、計画研究の進展状況について各グループから報告されるとともに、新たな公募研究の研究計画が紹介された。6月26～28日に韓国梨花女子大において、学生を含む約100名以上の参加者を得て、第3回日韓メタマテリアルフォーラムを開催した。クローキング研究で著名なLeonhardt教授の特別講演、並びに招待講演とポスター発表により、メタマテリアル研究に関する最新の成果が紹介され、熱心な議論が行われた。
12月に東工大で第2回全体会議が開催され、計画研究と公募研究の進行状況について紹介がなされた。アドバイザーの張教授から、量子メタマテリアルについての問題提起があり、光とマイクロ波両分野の研究者の立場から活発な議論がさなれた。
平成26年3月7日に、チュートリアルと招待・特別講演から成る第4回公開講演会を東京大学で開催した。参加者は企業、学生を含め、約300名であった。招待講演としてこの分野を牽引する、米国のN. Engheta教授 (University of Pennsylvania)が、メタフォトニクスについて、また、韓国のSamhyeon Lee教授 (Yonsei University) が、音響メタマテリアルについて紹介した。例年どおり、講演会のテキストが配布された。3月7日には、第3回の全体会議が開催され、口頭発表とポスター発表がなされ、学生を含めて活発な議論がなされた。
ウェブページを充実するとともに、引き続きニューズレターの発行を行った。学振産学協力研究委員会「メタマテリアル第187委員会」と連携することで、メタマテリアル研究と産業応用への展開を図った。

Current Status of Research Progress

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

Reason

マイクロ波と光領域の研究者の相互交流と共同研究が進展している。ベリー位相や時間反転の概念がマイクロ波分野にも導入され、若手研究者の共同研究により具体的な成果が得られた。計画研究、公募研究の間で、多くの共同研究が遂行され、論文が出版された。海外との共同研究についても、米国、フランス、ロシアなどのトップ研究グループとの共同研究が遂行され、国際会議などで発表された。
プラズモニクス、MEMS、自由電子レーザーなどの分野との連携が深まり、論文などの具体的な成果があがっている。

Research Output

• [Journal Article] テラヘルツ波応用を加速するためのメタマテリアルを応用した研究開発テーマの発掘 (2013)
  • Author(s): 萩行正憲
  • Journal Title: 研究開発リーダー Volume : 10 Pages : 23-26
• [Journal Article] 電磁メタマテリアル (2013)
  • Author(s): 萩行正憲
  • Journal Title: 未来材料 Volume : 13 Pages : 58-64
• [Journal Article] テラヘルツ領域のメタマテリアル (2013)
  • Author(s): 萩行正憲
  • Journal Title: 化学と工業 Volume : 65 Pages : 442-444
• [Journal Article] Coupled-resonator-based metamaterials (2012)
  • Author(s): M. Kitano
  • Journal Title: IEICE Electron. Express Volume : 9 Pages : 51-64
• [Journal Article] Two-photon fabrication of three-dimensional metallic nanostructures for plasmonic metamaterials (2012)
  • Author(s): A. Ishikawa
  • Journal Title: J. Laser Micro/Nanoengineering Volume : 7 Pages : 11-15
  • DOI: 10.2961/jlmn.2012.01.0002
• [Journal Article] Smith-Purcell radiation from a grating of negative-index material (2011)
  • Author(s): D.Li, M.Hangyo, Z.Yang, M.R.Asakawa, S.Miyamoto, Y.Tsunawaki, K.Takano, K.Imasaki
  • Journal Title: Nuclear Instrum.& Methods Phys.Res.A Volume : 637 Pages : 135-137
• [Journal Article] Improve growth rate of Smith-Purcell free-electron laser by Bragg reflector (2011)
  • Author(s): D.Li, Z.Yang, Y.Tsunawaki, M.R.Asakawa, M.Hangyo, S.Miyamoto
  • Journal Title: Appl.Phys.Lett. Volume : 98 Pages : 211503-1-211503-3
• [Journal Article] Wire-grid polarizer sheet in the terahertz region fabricated by nanoimprint technology (2011)
  • Author(s): K.Takano, H.Yokoyama, A.Ichii, I.Morimoto, M.Hangyo
  • Journal Title: Opt.Lett. Volume : 36 Pages : 2665-2667
• [Journal Article] テラヘルツ波メタマテリアル (2011)
  • Author(s): 萩行 正憲
  • Journal Title: OPTRONICS Volume : 12月号 Pages : 63-67
• [Journal Article] テラヘルツ波メタマテリアル (2011)
  • Author(s): 萩行 正憲
  • Journal Title: マテリアルインテグレーション Volume : 24 Pages : 13-20
• [Journal Article] Optical transmission anomalies in a double-layered metallic slit array (2010)
  • Author(s): K.Akiyama, K.Takano, Y.Abe, Y.Tokuda, M.Hangyo
  • Journal Title: Opt.Express Volume : 18 Pages : 17876-17882
• [Presentation] Versatile properties of 1D metal gratings and cut-through metal slit arrays (2013)
  • Author(s): M. Hangyo, D. Li, Y. Tokuda, and K. Takano
  • Organizer: 第3回日韓メタマテリアルフォーラム
  • Place of Presentation: 梨花女子大
• [Presentation] Coherent trap of electromagnetic waves in a metamaterial (2013)
  • Author(s): T. Nakanishi, 1Otani Takehiro, Y. Tamayama, and M. Kitano
  • Organizer: 第3回日韓メタマテリアルフォーラム
  • Place of Presentation: 梨花女子大
• [Presentation] Plasmonic metal nanoparticles and metamaterials (2013)
  • Author(s): T. Tanaka
  • Organizer: 第3回日韓メタマテリアルフォーラム
  • Place of Presentation: 梨花女子大
• [Presentation] Efficient optical modulation of terahertz metamaterial using organic/inorganic semiconductor hybrid system (2013)
  • Author(s): T. Matsui R. Takagi, K. Takano, and M. Hangyo
  • Organizer: 第3回日韓メタマテリアルフォーラム
  • Place of Presentation: 梨花女子大
• [Presentation] Transmission line approach for invisibility cloak designs (2013)
  • Author(s): A. Sanada and T. Nagayama
  • Organizer: 第3回日韓メタマテリアルフォーラム
  • Place of Presentation: 梨花女子大
• [Presentation] Optical rectification in nano-porous gold (2013)
  • Author(s): T. Ishihara and M. Akbari
  • Organizer: 第3回日韓メタマテリアルフォーラム
  • Place of Presentation: 梨花女子大
• [Presentation] Self-organized assembling techniques for optical metamaterials (2012)
  • Author(s): T. Tanaka
  • Organizer: 第2回日韓メタマテリアルフォーラム
  • Place of Presentation: つくば市
• [Presentation] Terahertz radiation from meta-atom-loaded photoconductive antennas (2012)
  • Author(s): K. Takano, H. Suo, T. Nishida, F. Miyamaru, H. Sasaki, S. Ohno, T. Ishihara, and M. Hangyo
  • Organizer: 第2回日韓メタマテリアルフォーラム
  • Place of Presentation: つくば市
• [Presentation] Plasmonic nanostructures fabricated by nanocoating lithography (2012)
  • Author(s): W. Kubo and T. Tanaka
  • Organizer: 第2回日韓メタマテリアルフォーラム
  • Place of Presentation: つくば市
• [Presentation] Enhancement of second harmonic generation in coupled-resonator-based metamaterials (2012)
  • Author(s): T. Nakanisi, Y. Tamayama, and M. Kitano
  • Organizer: 第2回日韓メタマテリアルフォーラム
  • Place of Presentation: つくば市
• [Presentation] Three-dimensional plasmonic metamaterials (2011)
  • Author(s): T. Tanaka
  • Organizer: Int. Symp. on Advanced Nanodevices and Nanotech.
  • Place of Presentation: Hawaii, USA
• [Presentation] Composite right/left-handed waveguide and its application to V-band beam steering leaky-wave antennas (2011)
  • Author(s): A. Sanada
  • Organizer: 2011 Int. Symp. on Antennas and Propagation
  • Place of Presentation: Jeju, Korea
• [Presentation] Fabrication and characterization of THz metamaterials (2011)
  • Author(s): M. Hangyo
  • Organizer: 36th Int. Conf. on Infrared, Millimeter, and THz Waves
  • Place of Presentation: Houston, USA
• [Presentation] Terahertz technology and metamaterials (2011)
  • Author(s): M. Hangyo
  • Organizer: Photonica 2011
  • Place of Presentation: Belgrade, Serbia
• [Presentation] Terahertz technology and metamaterials (2011)
  • Author(s): M.Hangyo
  • Organizer: III Int.School and Conf.on Photonics (Photonica 2011)
  • Place of Presentation: Belgrade, Serbia(招待講演)
• [Presentation] メタアトム装荷光伝導アンテナによるテラヘルツ波制御 (2011)
  • Author(s): 西田翼, 宮丸文章, 武田三男, 高野恵介, 萩行正憲
  • Organizer: 応用物理学会
  • Place of Presentation: 山形大学
• [Presentation] 卍型光伝導アンテナのテラヘルツ波偏光特性 (2011)
  • Author(s): 高野恵介, 周防裕政, 大野誠吾, 石原照也, 萩行正憲
  • Organizer: 応用物理学会
  • Place of Presentation: 山形大学
• [Presentation] 金属チェッカーボードパターンにおけるサブ波長構造の影響 (2011)
  • Author(s): 西山洋平, 宮丸文章, 高野恵介, 萩行正憲, 武田三男
  • Organizer: 応用物理学会
  • Place of Presentation: 山形大学
• [Presentation] Effect of deep sub-wavelength structure for far-field property in metallic periodic structure (2011)
  • Author(s): Y.Nishiyama, F.Miyamaru, M.W.Takeda, K.Takano, M.Hangyo
  • Organizer: The 5th Int.Conf.on Surface Plasmon Photonics (SPP5)
  • Place of Presentation: Busan, Korea
• [Presentation] Electromagnetic resonance in standing U-shapes printed with the super-fine ink-jet printer (2011)
  • Author(s): S.Kitaoka, K.Takano, M.Hangyo, F.Miyamaru, K.Murata
  • Organizer: The 5th Int.Conf.on Surface Plasmon Photonics (SPP5)
  • Place of Presentation: Busan, Korea
• [Presentation] Transmission and reflection characteristics of three-dimensional bulk metamaterials in terahertz region (2011)
  • Author(s): S.Ogawa, F.Miyamaru, K.Takano, M.Hangyo, M.W.Takeda
  • Organizer: The 5th Int.Conf.on Surface Plasmon Photonics (SPP5)
  • Place of Presentation: Busan, Korea
• [Presentation] Ultrafast optical switching of terahertz wave emission by metaatom-loaded photoconductive antenna (2011)
  • Author(s): T.Nishida, F.Miyamaru, K.Takano, M.Hangyo, M.Takeda
  • Organizer: The 5th Int.Conf.on Surface Plasmon Photonics (SPP5)
  • Place of Presentation: Busan, Korea
• [Presentation] 直立U字形構造のテラヘルツ応答 (2011)
  • Author(s): 北岡慎, 高野恵介, 宮丸文章, 村田和広, 萩行正憲
  • Organizer: 応用物理学会
  • Place of Presentation: 神奈川工科大学
• [Presentation] 左手系マテリアルによる表面波 (2011)
  • Author(s): 李大治, 萩行正憲, 今崎一夫
  • Organizer: 応用物理学会
  • Place of Presentation: 神奈川工科大学
• [Presentation] イントロダクトリートーク:電磁メタマテリアルの現状と将来 (2011)
  • Author(s): 萩行正憲
  • Organizer: 応用物理学会
  • Place of Presentation: 神奈川工科大学(招待講演)
• [Presentation] 構造共鳴を利用したテラヘルツ波メタマテリアルの作製と機能 (2011)
  • Author(s): 萩行正憲
  • Organizer: 応用物理学会
  • Place of Presentation: 神奈川工科大学(招待講演)
• [Book] 図解 メタマテリアル (2013)
  • Author(s): 堀越智、萩行正憲、田中拓男、高野恵介、上田哲也
  • Total Pages: 176
  • Publisher: 日刊工業新聞
• [Book] メタマテリアル II (2012)
  • Author(s): 高野恵介、宮丸文章、萩行正憲
  • Total Pages: 15ページ (分担分)
  • Publisher: シーエムシー出版
• [Remarks]
  • URL: http://www.metamate.net/
• [Remarks] 電磁メタマテリアル
  • URL: http://www.metamate.net/
• [Remarks] 電磁メタマテリアル
  • URL: http://www.metamate.net/
• [Remarks] 電磁メタマテリアル
  • URL: http://www.metamate.net/