| 研究課題/領域番号 |
18K03480
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分13020:半導体、光物性および原子物理関連
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
久保 敦 筑波大学, 数理物質系, 講師 (10500283)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 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)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 表面プラズモン / メタマテリアル / 超高速現象 / ナノ構造 / 顕微鏡 / フェムト秒 / 時間分解 / 光物性 / 物性実験 / 時空間分解観察 |
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| 研究成果の概要 |
近赤外光領域のメタサーフェスを構成する代表的なメタ原子である、金属-絶縁体-金属（MIM）積層型ナノ共振器（NC）とフェムト秒表面プラズモン波束の相互作用ダイナミクスの実験的・理論的研究を行った。波束はMIM-NCの透過後、強度ピーク位置に最大±数μmのシフトを示す。このシフト量はMIM-NCの固有振動数、もしくは、波束の搬送波チャープの制御により、連続的な操作が可能である。この効果は、MIM-NCを透過する波束の「見かけの群速度」から定義される「見かけの群屈折率」についての、-40～60もの範囲における操作に相当する。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
「光と物質」についての基本的な問いのひとつに、「光の伝搬速度・伝搬の向き」の問題がある。真空中では「光速度c」である光の群速度を、特殊な物質を用意することで、「cより速い光」、「cより遅い光」、「逆進する光」を実現した研究が報告されている。このような「物質内における異常な光速度」は、自然物質では構成原子の共鳴線近傍で生じる屈折率変化に起因する。メタマテリアルの場合には「メタ原子」が、これに対応する共鳴的な光応答を担う。本研究の成果は、個々のメタ原子の光応答ダイナミクスや、パルスに与えられる強度、空間波形、時間波形の変調についての詳細な理解を与え、新規光デバイス・光素子開発に繋がるものである。
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