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量子干渉型メタマテリアルの構造変形を伝達関数としたナノ空間局在フォトンモード制御

研究課題

研究課題/領域番号 16K13648
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
研究機関東北大学

研究代表者

金森 義明  東北大学, 工学研究科, 准教授 (10333858)

研究協力者 羽根 一博  
佐々木 敬  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードメタマテリアル / マイクロ・ナノデバイス / MEMS / ナノマイクロ光デバイス
研究成果の概要

エアギャップの微小変位に対して光学応答を示す可動メタマテリアルを製作し、 計算結果と同様の光学変化の実証に成功した。 機械的に変形するメタマテリアルの構造変形を伝達関数とした物理量トランスデューサを構築し、光学式フォースセンサとして可動メタマテリアルのデバイスを製作し、その特性を評価した。伝達関数の設計を行う観点からデバイスを設計し、その光学応答特性を理論と実験の両面から明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

可動光メタマテリアルを用いた新原理の物理量トランスデューサとして、新たな超高感度センサや超小型光処理デバイスを創出する挑戦的な研究であり、ナノテクノロジー、計測工学、光情報処理の分野に新たな知見を得るのみならず、安心安全で豊かな社会を構築するセンサ・光情報処理の基盤となる革新的技術となる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 11件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Miniature Spectroscopes with Two-Dimensional Guided-Mode Resonant Metal Grating Filters Integrated on a Photodiode Array2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Kanamori, Daisuke Ema, and Kazuhiro Hane
    • 雑誌名

      Materials

      巻: 11 号: 10 ページ: 1924-1924

    • DOI

      10.3390/ma11101924

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dynamic Spectral Control of Fano Resonance by MEMS Actuated Optical Metamaterials2017

    • 著者名/発表者名
      Yuto Moritake, Yoshiaki Kanamori, and Kazuhiro Hane
    • 雑誌名

      電気学会論文誌E

      巻: 137 ページ: 357-362

    • NAID

      130006191720

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 面外配置された非対称型ダブルバーメタマテリアルの製作と光学応答2017

    • 著者名/発表者名
      大久保 藍, 金森 義明, 羽根 一博
    • 雑誌名

      電気学会論文誌E

      巻: 137 ページ: 363-370

    • NAID

      130006191722

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] プラズモニックカラーフィルタ一体型フォトダイオードアレイ2017

    • 著者名/発表者名
      江間 大祐, 金森 義明, 齋 均, 羽根 一博
    • 雑誌名

      電気学会論文誌E

      巻: 137 ページ: 379-386

    • NAID

      130006191726

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plasmonic Color Filters Integrated on a Photodiode Array2017

    • 著者名/発表者名
      Daisuke EMA, Yoshiaki KANAMORI, Hitoshi SAI, and Kazuhiro HANE
    • 雑誌名

      Electronics and Communications in Japan

      巻: 101 ページ: 95-104

    • NAID

      130006191726

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transmissive plasmonic color filters with built-in Si photodiodes2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Shimizu, Hitoshi Sai, Yoshiaki Kanamori, Kazuhiro Hane
    • 雑誌名

      電気学会論文誌E

      巻: 137

    • NAID

      130005631681

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 偏光無依存メタマテリアルを用いた屈折率センサ2017

    • 著者名/発表者名
      清水友己, 金森義明, 羽根一博
    • 雑誌名

      電気学会論文誌E

      巻: 137

    • NAID

      130006191802

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Demonstration of sharp multiple Fano resonances in optical metamaterials2016

    • 著者名/発表者名
      Yuto Moritake, Yoshiaki Kanamori, and Kazuhiro Hane
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 24 号: 9 ページ: 9332-9339

    • DOI

      10.1364/oe.24.009332

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] THz帯におけるメタマテリアル・アブソーバの製作と吸収特性の評価2016

    • 著者名/発表者名
      石井 雄大, 瀧田 佑馬, 金森 義明, 南出 泰亜, 羽根 一博
    • 雑誌名

      電気学会論文誌E(センサ・マイクロマシン部門誌)

      巻: 136 号: 5 ページ: 172-179

    • DOI

      10.1541/ieejsmas.136.172

    • NAID

      130005149058

    • ISSN
      1341-8939, 1347-5525
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Emission wavelength tuning of fluorescence by fine structural control of optical metamaterials with Fano resonance2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Moritake, Y. Kanamori, and K. Hane
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1

    • DOI

      10.1038/srep33208

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Fabrication of movable MIM metamaterial with air gap structures2018

    • 著者名/発表者名
      Shota Sekiguchi, Yoshiaki Kanamori, and Kazuhiro Hane
    • 学会等名
      31th International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エアギャップ構造をもつ可動MIMメタマテリアルの製作2018

    • 著者名/発表者名
      関口 将太、金森 義明、羽根 一博
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Transmissive metamaterial color filters2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Kanamori, Daisuke Ema, and Kazuhiro Hane
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Si フォトダイオード上のメタマテリアル・カラーフィルタによる分光デバイス2017

    • 著者名/発表者名
      金森 義明、江間 大祐、羽根 一博
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノフォトニック構造のMEMS制御2017

    • 著者名/発表者名
      金森義明
    • 学会等名
      平成29年電気学会全国大会
    • 発表場所
      富山大学 五福キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Experimental Demonstration of Wavelength-Selective Metamaterial Absorbers in the 1.5 THz Range2016

    • 著者名/発表者名
      Yuta Ishii, Yoshiaki Kanamori, Kazuhiro Hane, Yuma Takida, and Hiroaki Minamide
    • 学会等名
      11th IEEE Annual International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems (NEMS2016)
    • 発表場所
      Hotel Matsushima Taikanso, Matsushima Bay, Japan
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Wavelength-selective Transmission from Plasmonic Nanostructured Arrays in the Visible Region2016

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Ema, Yoshiaki Kanamori, and Kazuhiro Hane
    • 学会等名
      11th IEEE Annual International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems (NEMS2016)
    • 発表場所
      Hotel Matsushima Taikanso, Matsushima Bay, Japan
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of transmissive plasmonic color filters with built-in Si photodiodes2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Shimizu, Hitoshi Sai, Yoshiaki Kanamori, and Kazuhiro Hane
    • 学会等名
      Asia-Pacific Conference of Transducers and Micro-Nano Technology 2016 (APCOT2016)
    • 発表場所
      Kanazawa Bunka Hall, Kanazawa, Japan
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spectral sensitivity control of Si photodiodes by subwavelength structures2016

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Ema, Yoshiaki Kanamori, and Kazuhiro Hane
    • 学会等名
      The 1st A3 Metamaterials Forum
    • 発表場所
      Katahira-Sakura Hall, Katahira Campus, Tohoku University, Sendai
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Movable transparent membranes designed for tunable metamaterials in the optical region2016

    • 著者名/発表者名
      Ai Okubo, Yoshiaki Kanamori, and Kazuhiro Hane
    • 学会等名
      The 1st A3 Metamaterials Forum
    • 発表場所
      Katahira-Sakura Hall, Katahira Campus, Tohoku University, Sendai
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Metamaterial absorbers fabricated on silicon cantilevers2016

    • 著者名/発表者名
      Yuta Ishii, Yoshiaki Kanamori, and Kazuhiro Hane
    • 学会等名
      The 1st A3 Metamaterials Forum
    • 発表場所
      Katahira-Sakura Hall, Katahira Campus, Tohoku University, Sendai
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photovoltaic transmissive color filters based on Metal-Photodiode-Metal metamaterials2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Shimizu, Hitoshi Sai, Yoshiaki Kanamori, and Kazuhiro Hane
    • 学会等名
      The 1st A3 Metamaterials Forum
    • 発表場所
      Katahira-Sakura Hall, Katahira Campus, Tohoku University, Sendai
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of electromagnetically induced transparency like metamaterials in THz region2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Kanamori, K. Nakamura, K. Hane
    • 学会等名
      5th Russia-Japan-USA-Europe Symposium on Fundamental & Applied Problems ofTerahertz Devices & Technologies (RJUSE TeraTech-2016)
    • 発表場所
      Sakura Hall, Katahira Campus, Tohoku University, Sendai
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Observation of Fano resonance in Optical Metamaterials2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Kanamori
    • 学会等名
      11th IEEE Annual International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems (NEMS2016)
    • 発表場所
      Hotel Matsushima Taikanso, Matsushima Bay, Japan
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Planar metamaterials for transmission and absorption control2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Kanamori
    • 学会等名
      EMN Meeting on Metamaterials
    • 発表場所
      Hotel Neptun, Importanne Hotels & Resort, Dubrovnik, Croatia
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Fabrication of Planar Metamaterials for Transmission and Absorption Control2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Kanamori
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ、新潟県新潟市
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Fabrication of transmissive plasmonic color filters with built-in Si photodiodes2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Shimizu, Hitoshi Sai, Yoshiaki Kanamori, and Kazuhiro Hane
    • 学会等名
      平成28年度電気学会センサ・マイクロマシン部門総合研究会
    • 発表場所
      金沢市文化ホール、金沢
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] フォトダイオード一体型誘電体光メタ表面による色度選択光検出2016

    • 著者名/発表者名
      江間大祐、金森義明、羽根一博
    • 学会等名
      第33回センサ・マイクロマシンと応用システムシンポジウム
    • 発表場所
      長崎県、平戸文化センター
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] MEMS駆動光メタマテリアルによるファノ共鳴スペクトル制御2016

    • 著者名/発表者名
      森竹勇斗、金森義明、羽根一博
    • 学会等名
      電気学会フィジカルセンサ/マイクロマシン・センサシステム合同研究会
    • 発表場所
      国立研究開発法人物質・材料研究機構(千現地区)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属・誘電体・金属構造の非対称型ダブルバーメタマテリアルの製作と光学特性2016

    • 著者名/発表者名
      大久保藍、金森義明、羽根一博
    • 学会等名
      電気学会フィジカルセンサ/マイクロマシン・センサシステム合同研究会
    • 発表場所
      国立研究開発法人物質・材料研究機構(千現地区)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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