| 研究課題/領域番号 |
20K04512
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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21030:計測工学関連
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| 研究機関 | 地方独立行政法人大阪産業技術研究所 |
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研究代表者 |
伊藤 盛通 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 主任研究員 (50712931)
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| 研究分担者 |
上田 哲也 京都工芸繊維大学, 電気電子工学系, 教授 (90293985)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | メタマテリアル / 誘電体共振器 / ゼロ次共振 / 誘電体共振器メタマテリアル / 電磁気特性測定 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、右手左手系複合メタマテリアルを用いた新規の高周波電磁気特性測定系（メタマテリアル測定空間）を構築することで、従来の測定系における課題の原因となっていた機器・試料の寸法と周波数の関係性を解決する。高周波損失の大小に依存せず、広帯域の電磁気特性を、任意形態の試料で測定できるシステムを実現し、高周波電子機器に向けた材料開発の迅速化と、電磁ノイズ対策へ貢献できる。
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| 研究成果の概要 |
誘電体共振器と導波管を組み合わせたメタマテリアルの電磁界シミュレーションモデルを構築し、単位セルモデルにおけるゼロ次共振が生じる条件と、 誘電体共振器を一次元配列にしたシステムにおける伝搬モードを明らかにした。並行して試作検証を実施し、電磁界シミュレーションの妥当性が確認できた。
また、一次元配列にしたシステムにおける電磁界分布について、そのセル数の依存性と、強度が高い部分への試料の挿入時の変化に関する計算を実施した。その結果、電磁界が強い部分やセル数による分散曲線への影響について評価できたので、本システムを電磁気特性パラメータを測定するための基礎的な知見を得ることができたものと言える。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究によって、これまで電磁波を制御する手段、あるいは特異な電磁気特性を示す材料として研究されてきたメタマテリアルに対して、材料の電磁気特性の測定という新たな応用展開に向けるための基礎的な知見が得られた。比較的低いマイクロ波の領域でも、メタマテリアルにより制御した電磁界分布を用いることで、従来より微小な大きさや液体などの材料を感度高く測定することができれば、測定周波数帯域ごとに異なるシステムを用いずとも測定できる、広帯域での電磁気特性測定システムの構築が期待できる。
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