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負の屈折率メタマテリアルによるコヒーレント放射光源研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 24560057
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 応用光学・量子光工学
研究機関公益財団法人レーザー技術総合研究所

研究代表者

李 大治  公益財団法人レーザー技術総合研究所, その他部局等, 研究員 (00373209)

連携研究者 萩行 正憲  大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 教授 (10144429)
綱脇 恵章  大阪産業大学, 工学部, 教授 (90030056)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード負の屈折率 / 電子ビーム / メタマテリアル / 理論解析 / シミュレーション / 電磁波放射源 / 周期構造体 / 表面電磁モード / 電子ビーム放射 / 無反射機構 / 共振器
研究成果の概要

本研究では、従来の電子ビーム放射を用いた電磁波放射の手法に、新たに登場したメタマテリアルを導入し、新型光源を開発する基礎研究を行った。小型電磁波放射源における電子ビームと電磁波との相互作用について、従来の理論と異なる物理の本質を正しく反映した厳密な理論を確立した。また、負の屈折率メタマテリアルにおける電磁波の特性を研究して電磁モードの存在条件を解明した。その上で、低エネルギーの電子ビームと相互作用できるような電磁波モードを発見し、外部の反射機構が不要で新型チェレンコフ電磁波放射発振器を提案した。さらに、負の屈折率を有するメタマテリアルを設計した。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Surface waves excited from negative-index materials2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Wang,Y. Wei, D. Li, M. Hangyo, Y. Gong, Jinjun Feng
    • 雑誌名

      Physics letters A

      巻: 378 ページ: 2345-2349

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cherenkov radiation oscillator without reflectors2014

    • 著者名/発表者名
      D. Li,Y. Wang,M. Hangyo,Y. Wei,Z. Yang and S. Miyamoto
    • 雑誌名

      APPLIED PHYSICS LETTERS

      巻: 104 号: 19

    • DOI

      10.1063/1.4876758

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on two kinds of novel 220 GHz folded-waveguide traveling-wave tube2014

    • 著者名/発表者名
      M.Zhang, Y.Wei, G.Guo, L.Yue, Y.Wang, X.Shi, X.Tang, Y.Gong, W.Wang, and D.Li
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 53

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 小型電子線形加速器LEENAを用いたテラヘルツ光源開発2014

    • 著者名/発表者名
      橋本智、陳彩華、小林花綸、川田健二、李大治、天野壮、宮本修治
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 134 号: 4 ページ: 495-501

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.134.495

    • NAID

      130003391750

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical analysis and simulation of growth rate and start current in Smith–Purcell free-electron lasers2013

    • 著者名/発表者名
      D.Li、M. Hangyo, Z. Yang, Y. Tsunawaki, Y. Wei, Y. Wang, S. Miyamoto, M. R. Asakawa, and K. Imasaki
    • 雑誌名

      Terahertz Science and Technology

      巻: 6 ページ: 189-205

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dispersion analyses of a slow wave structure with a periodic slot-array-grating inside a rectangular waveguide2013

    • 著者名/発表者名
      Xiaopin Tang, Zongjun Shi, ZiqiangYang, DazhiLi
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A

      巻: 703 ページ: 64-69

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dispersion properties of a 2D magnetized plasma metallic photonic crystal2013

    • 著者名/発表者名
      T. Fu, Z. Yang, Z. Shi, F. Lan, D. Li, and X. Gao
    • 雑誌名

      PHYSICS OF PLASMAS

      巻: 20 号: 2

    • DOI

      10.1063/1.4792264

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Growth rate and start current in Smith–Purcell free-electron lasers2012

    • 著者名/発表者名
      D. Li,M. Hangyo,Y. Tsunawaki,Z. Yang ,Y. Wei,S. Miyamoto,M. R. Asakawa,K. Imasaki,
    • 雑誌名

      APPLIED PHYSICS LETTERS

      巻: 100 号: 19

    • DOI

      10.1063/1.4711803

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical analysis of grating-based radiation2012

    • 著者名/発表者名
      D.Li, M. Hangyo, Y. Tsunawaki, S. Miyamoto, K. imasaki
    • 雑誌名

      Proceeding of FTT2012

      巻: pos

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Study on Radiation Source with Negative-index Materials2015

    • 著者名/発表者名
      D. Li, Y. Wang, Y. Wei, Z. Yang, S. Miyamoto
    • 学会等名
      International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves
    • 発表場所
      Hong Kong
    • 年月日
      2015-08-23 – 2015-08-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 負の屈折率媒質による電子ビームからの電磁波放射2015

    • 著者名/発表者名
      李 大治、高野恵介,中嶋 誠,宮本修治
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 負の屈折率平板表面電磁モード研究2014

    • 著者名/発表者名
      李大治、萩行正憲、宮本修治
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] グレーティングによる放射の理論研究2013

    • 著者名/発表者名
      李大治、萩行正憲、宮本修治、今崎一夫
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学京田辺キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] グレーティングによるテラヘルツ電磁波放射の新理論2013

    • 著者名/発表者名
      李大治、萩行正憲、宮本修治、今崎一夫
    • 学会等名
      レーザー学会第454回研究会
    • 発表場所
      岡山国際交流センター
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Theoretical analysis of grating-based radiation2012

    • 著者名/発表者名
      D.Li, M. Hangyo, Y. Tsunawaki, S. Miyamoto, K. imasaki
    • 学会等名
      International Symposium on Frontiers in THz Technology
    • 発表場所
      Nara,Japan
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Theoretical study of Smith-Purcell free-electron lasers2012

    • 著者名/発表者名
      D.Li, M. Hangyo, Y. Tsunawaki, S. Miyamoto, K. imasaki
    • 学会等名
      The 34th International Free-Electron Laser Conference
    • 発表場所
      Nara,Japan
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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