微視的非局所光学応答理論の新しい展開

• 研究課題/領域番号: 18510092
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ構造科学
• 研究機関: 財団法人豊田理化学研究所
• 研究代表者: 張 紀久夫 財団法人豊田理化学研究所, フェロー (60013489)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 4,230千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 630千円); 2009年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2008年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2007年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2006年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
• キーワード: 微視的非局所応答 / 巨視的局所応答 / 長波長近似 / 単一感受率理論 / キラル対称 / 巨視的マクスウェル方程式 / 電気・磁気分極 / Drude-Born-Fedorov方程式 / 微視的非局所応答理論 / メタマテリアル / 電気・磁気分極の干渉 / フォトニック結晶 / 旋光性 / 非共鳴分極 / 電磁楊グリーン関数 / キラル対称性 / X線共鳴ブラッグ散乱 / 禁制ビーム / 電磁場グリーン関数 / 誘起分極 / 繰り込み / 完全系展開 / 磁気双極子遷移

研究概要

微視的非局所応答理論の長波長近似によって巨視的マクスウェル方程式を導出するという新たな論理で従来形より一般性の高い結果を導いた.最大の特徴は単一の感受率で電気・磁気分極と(キラル対称に依る)その干渉効果を全て表わせることで,「唯一性」と「微視的理論との論理的整合性」を欠いている従来形式の欠点から解放されている.磁気感受率の定義についても論理に基づく新しい提案をしている.原著論文も発表済だが,詳細な議論を含む英文単行書を書き上げ,本年9月にSpringer社から出版される.

研究成果

• [雑誌論文] General form of Maxwell equations for metamaterials study (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Cho
  • 雑誌名: phys. Stat. sol (b) 245 ページ: 2692-2695
  • 査読あり
• [雑誌論文] A single susceptibility scheme of macroscopic Maxwell equations: Beyond the "E, B, D, H" approach (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Cho
  • 雑誌名: J. Phys. Condens. Matter 20 ページ: 175202-175202
  • 査読あり
• [雑誌論文] A single susceptibility scheme of macroscopic Maxwell equations : Beyond the 'E, B, D, H' approach (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Cho, J. Phys. Condens
  • 雑誌名: Matter 20
  • 査読あり
• [雑誌論文] A single susceptibility scheme of macroscopic Maxwell equations ; beyond 'E, B, D, H' approach (2008)
  • 著者名/発表者名: Kikuo Cho
  • 雑誌名: J. Phys. Condens. Matter 20 ページ: 175202-175202
  • 査読あり
• [雑誌論文] General form of Maxwell equations for metamaterials study (2008)
  • 著者名/発表者名: Kikuo Cho
  • 雑誌名: phys. stat. solidi B 245 ページ: 2692-2695
  • 査読あり
• [雑誌論文] A single susceptibility scheme of macroscopic Maxwell equations:Beyond the "E,B,D,H"approach (2008)
  • 著者名/発表者名: Kikuo Cho
  • 雑誌名: J.Phys.;Condens.Matter 20
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of lateral periodicity on the optical response of a quantum well in a distributed Bragg reflector cavity: A simplified description via the Green function of a cavity polariton (2007)
  • 著者名/発表者名: L. Pilozzi, A. D'Andrea, K. Cho
  • 雑誌名: Phys. Rev. B76 ページ: 245312-245312
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of lateral periodicity on the optical response of a quantum well in a distributed Bragg reflector cavity:A simplified description via the Green function of a cavity (2007)
  • 著者名/発表者名: Laura Pilozzi, Andrea D'Andrea, and Kikuo Cho
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 76
  • 査読あり
• [雑誌論文] Is the definition of left-handed material (epsilon<0, mu<0) valid? (2007)
  • 著者名/発表者名: K.Cho
  • 雑誌名: Proc. 28^<th> Int. Conf. on Physics f Semiconductors (In print)
• [雑誌論文] SAW-driven optical microcavities for device applications (2006)
  • 著者名/発表者名: A.L. Ivanov, N.I. Nikolaev, K. Cho
  • 雑誌名: IEE Proc. Optoelectronics 153 ページ: 326-329
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pump-probe spectroscopy of CuCl exciton-biexciton system in a slab
  • 著者名/発表者名: M. Sakaue, K. Cho
  • 雑誌名: Proc. 28th Int. Conf. on Physics of Semiconductors, (Wien, 2006), APS, eds. W. Jantsch, F. Schaffler ページ: 967-967
  • 査読あり
• [雑誌論文] Is the definition of left-handed materials (ε<0, μ<0) valid ?
  • 著者名/発表者名: K. Cho
  • 雑誌名: Proc. 28th Int. Conf. on Physics of Semiconductors, (Wien, 2006), APS, eds. W. Jantsch and F. Schaffler ページ: 1155-1155
  • 査読あり
• [学会発表] 単一感受率による巨視的Maxwell方程式:従来形との詳細な比較 (2010)
  • 著者名/発表者名: 張紀久夫
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] 単一感受率による巨視的 Maxwell 方程式:従来形との詳細な比較 (2010)
  • 著者名/発表者名: 張紀久夫
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] 電磁応答理論の階層における巨視的Maxwell eqs.の位置 (2010)
  • 著者名/発表者名: 張紀久夫
  • 学会等名: 国際高等研研究会
  • 年月日: 2010-01-08
• [学会発表] 電磁応答理論の階層における巨視的 Maxwell eqs. の位置 (2010)
  • 著者名/発表者名: 張紀久夫
  • 学会等名: 研究会「メタマテリアルの開発と応用」
  • 発表場所: 国際高等研究所
  • 年月日: 2010-01-08
• [学会発表] Nonlocal response of metamaterials (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Cho
  • 学会等名: 7th Asia-Pacific conf.
  • 発表場所: on Near-field Optics, Jeju
  • 年月日: 2009-11-26
• [学会発表] Nonlocal response of metamaterials (2009)
  • 著者名/発表者名: 張紀久夫
  • 学会等名: 7^<th> int.conf on Asia Pacific Near Field Optics
  • 発表場所: Jeju, South Korea
  • 年月日: 2009-11-26
• [学会発表] Exciton polaritons interacting with Surface Acoustic Waves (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Cho
  • 学会等名: Int. workshop on Complex phenomena in non-linear physics, Erice
  • 年月日: 2009-10-06
• [学会発表] Exciton-polaritons interacting with Surface Acoustic Waves (2009)
  • 著者名/発表者名: 張紀久夫
  • 学会等名: Complex phenomena in non-linear physics
  • 発表場所: Erice, Italy
  • 年月日: 2009-10-06
• [学会発表] General form of Maxwell eqs. for metamaterials study (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Cho
  • 学会等名: Seminar 7th Univ. Paris
  • 年月日: 2009-09-24
• [学会発表] General form of Maxwell eqs.for metamaterials study (2009)
  • 著者名/発表者名: 張紀久夫
  • 学会等名: 理論セミナー
  • 発表場所: パリ第7大学
  • 年月日: 2009-09-24
• [学会発表] 光と物質の相互作用によるナノ量子相(光と物質の研究:原理追求vs.シナリオ構築) (2009)
  • 著者名/発表者名: 張紀久夫
  • 学会等名: 国際高等研研究会
  • 年月日: 2009-06-19
• [学会発表] 「光と物質」の研究:原理追求vs.シナリオ構築 (2009)
  • 著者名/発表者名: 張紀久夫
  • 学会等名: 研究会「光と物質の相互作用によるナノ量子相」
  • 発表場所: 国際高等研究所
  • 年月日: 2009-06-19
• [学会発表] General form of Maxwell equations for metamaterials study (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Cho
  • 学会等名: Roma複雑系研究所
  • 発表場所: セミナー
  • 年月日: 2008-11-28
• [学会発表] Optical Response theory: from microscopic to macroscopic (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Cho
  • 学会等名: 理論セミナー
  • 発表場所: Pavia大学
  • 年月日: 2008-11-26
• [学会発表] New application of microscopic nonlocal response theory : Single susceptibility scheme of macroscopic Maxwell equations (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Cho
  • 学会等名: Int. Conf. on Luminescence and Optical Spectroscopy of condensed matter, Lyon
  • 年月日: 2008-07-08
• [学会発表] Int. Conf General form of Maxwell equations for metamaterials study (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Cho
  • 学会等名: on Excitonic Processes in Condensed Matter, Kyoto
  • 発表場所: Invited
  • 年月日: 2008-06-25
• [学会発表] General form of Maxwell eqs. for metamaterials study (2008)
  • 著者名/発表者名: Kikuo Cho
  • 学会等名: Int. Conf. on Excitonic Processes in Condensed Matter
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2008-06-25
• [学会発表] General form of Maxwell equations for metamaterials study (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Cho
  • 学会等名: Int. Conf. on Excitonic Processes in Condensed Matter
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2008-06-24
• [学会発表] 物質の光学応答理論:ミクロからマクロへ (2008)
  • 著者名/発表者名: 張紀久夫
  • 学会等名: 上智大学物理学科セミナー
  • 年月日: 2008-04-23
• [学会発表] Rigorous logic and its consequence in deriving macroscopic Maxwell equations: Watershed between micro- and macroscopic response (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Cho
  • 学会等名: Int. conf. on Laser, Light-wave and Microwave
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2008-04-17
• [学会発表] 巨視的マクスウェル方程式の再構築 (2007)
  • 著者名/発表者名: 張紀久夫
  • 学会等名: 光物性研究会
  • 発表場所: 大阪市大
  • 年月日: 2007-12-14
• [学会発表] 巨視的Maxwell方程式の再構築 (2007)
  • 著者名/発表者名: 張紀 久夫
  • 学会等名: 光物性研究会
  • 発表場所: 大阪市大(大阪)
  • 年月日: 2007-12-14
• [学会発表] Reconstruction of macroscopic Maxwell equations (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Cho
  • 学会等名: Seminar, Cardiff University
  • 年月日: 2007-10-23
• [学会発表] 微視的非局所応答から導かれる巨視的マクスウェル方程式:旋光性を含む「単一の」感受率 (2007)
  • 著者名/発表者名: 張紀久夫
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 北大
  • 年月日: 2007-09-22
• [学会発表] 微視的非局所応答から導かれる巨視的マクスウェル方程式:旋光性を含む「単一の」感受率 (2007)
  • 著者名/発表者名: 張紀 久夫
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 北大(札幌市)
  • 年月日: 2007-09-21
• [学会発表] 巨視的マクスウェル方程式の再構築 (2007)
  • 著者名/発表者名: 張紀 久夫
  • 学会等名: 上村教授記念講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-08-26
• [学会発表] New aspects of microscopic nonlocal theory : resonant process in a structured matrix and derivation of new macroscopic Maxwell equations beyondεandμdescription (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Cho
  • 学会等名: Int. workshop on Complex Optics in Mesoscopic Materials
  • 発表場所: Erice
  • 年月日: 2007-07-25
• [学会発表] New aspects of microscopic nonlocal theory:1.Resonant optical processin a structured matrix;2.Reconstruction of macroscopic Maxwell equations (2007)
  • 著者名/発表者名: Kikuo Cho
  • 学会等名: Summer School:Complex Optics in Mesoscopic Material
  • 発表場所: Erice(laly)
  • 年月日: 2007-07-04
• [学会発表] 巨視的マクスウェル方程式と微視的応答理論のつじつま:E,D,B,H記述法の欠陥と左手系定義の問題点 (2007)
  • 著者名/発表者名: 張紀 久夫
  • 学会等名: 理研シンポジウム「電磁メタマテリアル」
  • 発表場所: 理化学研究所(和光市)
  • 年月日: 2007-05-12
• [学会発表] ε, μより一般性のある巨視的感受率の導出 (2007)
  • 著者名/発表者名: 張紀久夫
  • 学会等名: 理研シンポジウム
  • 発表場所: 和光市
  • 年月日: 2007-05-11
• [学会発表] 巨視的マクスウェル方程式の微視的導出と単一の電磁気感受率 (2007)
  • 著者名/発表者名: 張紀 久夫
  • 学会等名: JSTさきがけ領域会議「光の創成・操作と展開」
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2007-04-14
• [学会発表] 巨視的マクスウェル方程式の微視的導出と単一の電磁気感受率 (2007)
  • 著者名/発表者名: 張紀久夫
  • 学会等名: jst領域会議
  • 発表場所: 博多
  • 年月日: 2007-04-13
• [学会発表] ナノ物質の光励起と電磁相互作用 (2007)
  • 著者名/発表者名: 張紀久夫
  • 学会等名: 日本応用物理学会シンポジウム
  • 発表場所: 青山学院大
  • 年月日: 2007-03-28
• [学会発表] Macroscopic Maxwell equations derived from microscopic nonlocal response theory: Consequence in the quest of left-handed materials (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Cho
  • 学会等名: Workshop on Challenges and Opportunities on Nano-Optics, Fudan Univ.
  • 発表場所: 上海
  • 年月日: 2007-01-05
• [学会発表] Reconstruction of macroscopic Maxwell equations (2007)
  • 著者名/発表者名: Kikuo Cho
  • 学会等名: Cardiff大学物理学科理論セミナー
  • 発表場所: Cardiff,UK
• [図書] Reconstruction of macroscopic Maxwell equations : A single susceptibility theory (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Cho
  • 出版者: Springer Verlag
• [図書] Reconstruction of Macroscopic Maxwell equations : A single susceptibility theory (2010)
  • 著者名/発表者名: Kikuo Cho
  • 総ページ数: 150
  • 出版者: Springer Verlag(9月出版予定)
• [図書] Reconstruction of macroscopic Maxwell equations : Single susceptibility scheme beyond ε and μ
  • 著者名/発表者名: K. Cho
  • 総ページ数: 150
  • 出版者: ドイツSpringor社(2010年出版予定(執筆中))
• [備考]
  • URL: http://www.toyotariken.jp/
• [備考]
  • URL: http://www.toyotariken.jp/