| 研究課題/領域番号 |
21K14551
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
森竹 勇斗 東京工業大学, 理学院, 助教 (50783049)
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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 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | ナノフォトニクス / プラズモニクス / フォトニック結晶 / 非エルミート系 / 相変化材料 / メタマテリアル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、盛んになっている「非エルミート光学系」では例外点をまたいだPT相転移と呼ばれる現象が現れ、その特異な性質を利用した新たな原理の光学現象・機能の研究が行われている。本研究では、この例外点における特異な固有状態に着目し、単一の円偏光のみを固有状態にもつ光学系を結合プラズモニック共振器によって実験的に実現することで、動的に変調可能なプラズモニック光学素子を開発する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、非エルミート光系を用いて新奇な光学素子を提案・実証した。グラフェン装荷フォトニック結晶を用いて例外点を用いたカイラルな光機能を実証した。またこのカイラル応答を用いることで、高感度なセンシングが行えることを提案した。動的な光学応答の変調技術として、GSTの要素技術開発およびナノフォトニック構造への適用を行い、光学応答の動的な変調を実現した。さらに、例外点を用いた切り替え可能な一方向性放射現象を提案した。非エルミート系特有の局在現象をもちいた光軌道角運動量の生成手法を提案した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で開発した非エルミート性による光機能は、従来の光学素子の高機能化や、新しい光機能につながるものである。また、GSTによる光学応答の動的変調技術は、光回路等で必要な光スイッチなどのデバイス応用にむけた重要な要素技術である。これらにより、例えば、低消費エネルギーなデバイスや高感度な生化学センサ等の開発につながる。
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