| 研究課題/領域番号 |
17K19077
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
応用物理工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
高原 淳一 大阪大学, 工学研究科, 教授 (90273606)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | メタマテリアル / プラズモニクス / ハイパボリックメタマテリアル / 光共振器 / 金属・絶縁体転移 / 二酸化バナジウム / 金属・絶縁体相転移 |
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| 研究成果の概要 |
ハイパボリックメタマテリアル（HMM）とよばれる一軸性異方光学媒質は双曲型の分散関係をもち、誘電体と異なる特殊な伝搬特性を示す。HMMの導波モードに関する研究を行い、以下の成果を得た。１）HMM中のバルク伝搬波は有効媒質近似で扱われてきたが、近似では説明できないモードを見出し、これを表面プラズモン結合モードの対称性で分類した。また、近似の限界を明らかにした。２）HMMの光共振器では共振波長がサイズに依存しない構造を理論的に提案した。これは光共振器の概念に変革を迫るものである。これによりHMM光共振器をメタ原子とする新しいメタマテリアルを実現できる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
光通信容量の飛躍的増大により、光信号を処理する電子デバイスの消費電力の大きさが問題となっており、すべて光を用いた集積フォトニックデバイスが必要とされている。光には回折限界があるために、光波長の1/2以下の空間（およそ200nm）に光を閉じ込めて伝送させることはできない。このために光デバイスも回折限界の制限をうけ、微細化ができない問題がある。200nmは現在の電子集積回路の素子が10nm以下であることを考えると非常に大きいといえる。本成果により波長の制約を受けない光導波路や光共振器ができるので、光波長の制約を受けない光デバイスを実現でき、光通信の省電力化に貢献できる。
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