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ギャップ駆動メタ表面による高輝度熱放射光のMHz帯超高速変調の実証

研究課題

研究課題/領域番号 15K13328
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 ナノマイクロシステム
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

宮崎 英樹  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, グループリーダー (10262114)

研究協力者 笠谷 岳士  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードマイクロ・ナノデバイス / メタマテリアル / メタ表面 / 熱放射 / 赤外光
研究成果の概要

機械的に極微小変位するギャップ駆動メタ表面により、放射率スペクトルを動的に変化可能であることを実験的に示した。波長3~4μmの中赤外光を共鳴放射する金属ストライプと金属連続膜から構成されるメタ表面のギャップを圧電素子によりわずか20~40nmだけ変位させ、放射率(吸収率)の変化を確認した。この結果は、最大100MHzの超高速振動が可能な厚み振動圧電素子を用いてメタ表面の熱放射スペクトルが動的に制御できることを示唆している。タングステンとHfO2で同様のメタ表面を形成すれば、1000℃という高温の熱放射を10~100MHzという高速で変調可能することが可能になる。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 7件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Mass-productive fabrication of a metal-insulator-metal plasmon waveguide with a linear taper for nanofocusing2016

    • 著者名/発表者名
      K. Wongpanya, T. Kasaya, H. T. Miyazaki, H. Oosato, Y. Sugimoto, and W. Pijitrojana
    • 雑誌名

      Appl. Phys. B

      巻: 122 号: 9 ページ: 238-238

    • DOI

      10.1007/s00340-016-6515-8

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 光放射メタ表面の創製と応用2016

    • 著者名/発表者名
      宮崎英樹, 岩長祐伸
    • 雑誌名

      レーザー研究

      巻: 44 ページ: 10-14

    • NAID

      130007957212

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultraviolet-nanoimprinted packaged metasurface thermal emitters for infrared CO2 sensing2015

    • 著者名/発表者名
      H. T. Miyazaki, T. Kasaya, H. Oosato, Y. Sugimoto, B. Choi, M. Iwanaga, and K. Sakoda
    • 雑誌名

      Sci. Technol. Adv. Mater.

      巻: 16 号: 3 ページ: 035005-035005

    • DOI

      10.1088/1468-6996/16/3/035005

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 金属メタ表面を用いたCO2ガスセンサー用中赤外光源2017

    • 著者名/発表者名
      宮崎英樹
    • 学会等名
      日本真空学会2017年1月研究例会
    • 発表場所
      機械振興会館(東京都・港区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] プラズモン共振器を用いたガスセンシング用赤外光源2017

    • 著者名/発表者名
      宮崎英樹
    • 学会等名
      第12回プラズモニック化学シンポジウム
    • 発表場所
      筑波大学東京キャンパス(東京都・文京区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノフォトニクスによる熱輻射制御2016

    • 著者名/発表者名
      宮崎英樹
    • 学会等名
      2016年第77回秋季応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県・新潟市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光をあやつるナノ構造-光のアンテナ,フォトニック結晶,メタ表面赤外光源-2016

    • 著者名/発表者名
      宮崎英樹
    • 学会等名
      強光子場科学研究懇談会平成27年度第2回懇談会
    • 発表場所
      物質・材料研究機構(茨城県・つくば市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Photonics, Plasmonics & Metamaterials research in NIMS2015

    • 著者名/発表者名
      H. T. Miyazaki
    • 学会等名
      The first NIMS-IMRE Workshop on Materials Science
    • 発表場所
      物質・材料研究機構(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-10-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] UVナノインプリント法で作製したCO2センサ用メタ表面熱放射赤外光源2015

    • 著者名/発表者名
      宮崎英樹
    • 学会等名
      電気学会E部門総合研究会マイクロマシン・センサシステム研究会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-07-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] UV-nanoimprinted metasurface thermal emitters for infrared CO2 sensing2015

    • 著者名/発表者名
      H. T. Miyazaki, T. Kasaya, H. Oosato, Y. Sugimoto, B. Choi, M. Iwanaga, and K. Sakoda
    • 学会等名
      The 5th Korea-Japan Metamaterials Forum
    • 発表場所
      Seoul National University(韓国ソウル市)
    • 年月日
      2015-06-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Micro- and Nanophotonic Technologies2017

    • 著者名/発表者名
      H. T. Miyazaki
    • 総ページ数
      556
    • 出版者
      Wiley
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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