| 研究課題/領域番号 |
21H01851
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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30020:光工学および光量子科学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
穂苅 遼平 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (20759998)
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| 研究分担者 |
鈴木 健太 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (60709509)
栗原 一真 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究主幹 (90392612)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2021年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
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| キーワード | メタマテリアル / 光アイソレータ / ナノ印刷プロセス / ナノインプリント / 成形加工 / 積層化金属ナノ構造 / 金属ナノ構造 / ナノ印刷 / 積層構造 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、可視光域で非対称な透過現象が発現する特殊な金属ナノ構造を研究し、その光透過率の非対称性（アイソレーション性能）および有効波長域を定量的に明らかにする。申請者らが開発してきたナノインプリント技術と印刷技術を融合したナノ印刷プロセスによる金属ナノパターンの積層化技術を応用し3次元非対称構造を作製することでデザインの幅を広げ、その構造に応じたアイソレーション性能を明らかにする。これによりアイソレーション性能の向上と機能する波長帯の広帯域化の設計の指針を導く。
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| 研究成果の概要 |
本研究の目的は、可視光域で非対称な透過現象が発現する特殊な金属ナノ構造を研究し、そのアイソレーション性能および有効波長域を定量的に明らかにすることである。ナノ印刷プロセスを用いて金属ナノパターンを形成し、繰り返し積層化する3次元カイラル構造を提案した。L字パターンの4回積層構造に対して入射する右回り円偏光と左周り円偏光の透過率の差の絶対値は、波長600 nmで約16%、波長900 nmで約41%が数値計算により得られた。作製では、積層化構造の評価には至らなかったが、そのL字構造作製プロセスの構築と積層化構造の試作により得られた知見は、今後の積層ナノ構造を利用した光制御技術に貢献するものである。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
複雑形状の3次元ナノ構造の低コスト低環境負荷作製技術は、光技術、サーマルマネジメント技術、摩擦制御、ぬれ性制御など様々な分野で重要である。特に設計した構造をナノインプリントなどの成形加工技術で実現するうえで、モールド作製技術、転写精度、成形条件、離型性などは、経験的に行っている部分が大きいため、基盤研究として工程毎の現象を把握しつつプロセスを構築していくことは成形加工分野に貢献できるものである。光学分野においても、円偏光を利用したセンシングなど応用技術の研究が進んでおり、光アイソレータに関わる技術への要求も高まっている。本研究成果を基盤に、成形加工の光学応用分野の発展に貢献していく。
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