| 研究課題/領域番号 |
20H02545
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分28010:ナノ構造化学関連
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
西島 喜明 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (60581452)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2021年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2020年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
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| キーワード | メタ表面 / 放射制御 / 完全吸収 / プラズモニクス / 光熱変換 / 中赤外 / 無反射材料 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
これまでのすべての研究では、無反射＝完全吸収と解釈され、散乱は起こらないというのが定説であった。最近研究代表者は、この過程に無視できない散乱が存在することを、シミュレーションにより見出した。本研究では、プラズモン光吸収体からの散乱を実験的に精密に計測するシステムを構築し、実効的な光吸収を定量的に評価するとともに、真の完全吸収構造の実現と、それによる極限効率の光熱変換デバイスの構築を目指す。
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| 研究成果の概要 |
時間領域差分法（FDTD法）による電磁界シミュレーションによって、散乱断面積と吸収断面積を定量的に評価する手法を確立することに成功した。積分球を使った計測から、散乱スペクトルを実際に測定することにも成功した。また、金属や誘電体層に吸収損失を導入することにより、実験的に真の完全吸収を実現できることを見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
実吸収に利用されていない光量を正確に見積もり、真の完全吸収構造を提案・実現させる道筋を明らかにすることは、光熱変換デバイスの更なる高効率化を実現する上で非常に重要であり、学術的にも大いに意義のある研究課題である。
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