| 研究課題/領域番号 |
17K17777
|
|---|
| 研究種目 |
若手研究(B)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 研究分野 |
光工学・光量子科学
物性Ⅰ
|
|---|
| 研究機関 | 大阪大学 (2019)
東京大学 (2017-2018) |
|---|
研究代表者 |
中田 陽介 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (50745205)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2017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 | メタマテリアル / メタ表面 / テラヘルツ技術 / バビネの原理 / 双対性 / 二酸化バナジウム / 動的メタマテリアル / トポロジー / 補対 / 動的偏光板 / ヘリシティ / 動的制御 / 自己双対性 / チェッカーボード / 相転移 / 異方的メタ表面 / バビネ反転 / テラヘルツ波 / 動的偏光制御 / 動的波長板 / 平面カイラリティ切替 / 応用光学 / テラヘルツ/赤外材料・素子 |
|---|
| 研究成果の概要 |
金属チェッカーボード構造の電磁応答特性は接点状態が接続か非接続かによって劇的に変化する。本研究ではチェッカーボード構造を異方的構造体と組み合わせ、新たなテラヘルツ波制御の開拓を目指した。まず、円偏光の回転方向を逆転させることが可能な1/4波長板を実現した。また、伝搬型デバイスや平面カイラルデバイスについてもチェッカーボード構造が有効に使えることを示した。こうしたデバイスの基礎になる双対性についても代数トポロジーや微分幾何の観点から統一的説明を与える理論的枠組みを構築した。さらに新たな展開として双対性とトポロジカル伝搬との関連についても調べ将来の研究への足掛かりを得ることができた。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
テラヘルツ波の状態を動的に変化させることを可能にするテラヘルツ変調器は高感度計測や高速通信などにとって必要不可欠である。本研究成果により、チェッカーボード構造がこうした動的デバイスにとって適した構造であることが明らかになった。特に今回実現した偏光変調デバイスはカイラリティセンシングなどへの応用が期待できる。さらに本研究ではチェッカーボード型デバイスの背後にある双対性についても理解を深めることができた。提案した考えの枠組みは物理学や工学にわたる幅広い領域で役立つものと考えている。
|
