超大規模非エルミート行列の内部固有値解析とメタマテリアル複合材料への応用

• 研究課題/領域番号: 24560073
• 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: 工学基礎
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 寺尾 貴道 岐阜大学, 工学部, 教授 (40271647)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: メタマテリアル / 大規模固有値解析 / FDFD法 / フォトニック結晶 / 弾性波 / 計算物理 / 応用光学・量子光工学 / ハイパフォーマンス・コンピューティング

研究成果の概要

近年、メタマテリアルの材料特性およびその応用に注目が集まっている。メタマテリアルとは、材料の屈折率や体積弾性率などが負の値をとるなど、従来の材料には見られない特性を有する人工的な材料である。期待される応用として、光の回折限界を超えたスーパーレンズや、クローキング（光学迷彩）等に関する研究も盛んに行われている。本研究課題では、通常の材料中にメタマテリアルを埋め込んだメタマテリアル複合材料の特性について、計算機シミュレーションを用いた解析を行った。また、上記の問題における解析に適したシミュレーション手法の開発も併せて行った。

研究成果

• [雑誌論文] Vibrational properties of acoustic metamaterial multilayers (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Terao and Y. Ohnishi
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 117 号: 13
  • DOI: 10.1063/1.4916987
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Structural formation of dendritic polymer brushes: analysis using an explicit solvent model (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Terao
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 44 号: 8 ページ: 1092-1094
  • DOI: 10.1246/cl.150305
  • NAID: 130005092599
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Numerical study of photonic metamaterial composites (2014)
  • 著者名/発表者名: Takamichi Terao
  • 雑誌名: NEMO2014 conference proceedings 巻: NEMO2014 ページ: 1-4
  • DOI: 10.1109/nemo.2014.6995675
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Numerical study of two-dimensional metamaterial composites: the existence of a stop band (2013)
  • 著者名/発表者名: Takamichi Terao
  • 雑誌名: Journal of Modern Optics 巻: 60 号: 21 ページ: 1997-2000
  • DOI: 10.1080/09500340.2013.871758
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tetratic phase of Hertzian spheres: Monte Carlo simulation (2013)
  • 著者名/発表者名: Takamichi Terao
  • 雑誌名: Journal of Chemical Physics 巻: 139 号: 13
  • DOI: 10.1063/1.4822101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-equilibrium dynamics of Coulomb glass: Kinetic Monte Carlo simulation (2013)
  • 著者名/発表者名: Takamichi Terao, Ai Kono, and Wataru Takahashi
  • 雑誌名: AIP conference proceedings 巻: 1518 ページ: 320-323
  • DOI: 10.1063/1.4794591
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-stage melting transition of bilayer systems under geometrical confinement: multicolour domain decomposition Monte Carlo simulation (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Terao and Y. Oguri
  • 雑誌名: Molecular Simulation 巻: 38 号: 11 ページ: 928-933
  • DOI: 10.1080/08927022.2012.672740
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monte Carlo simulation of polymer-nanoparticle composites (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Terao
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 41 号: 11 ページ: 1425-1427
  • DOI: 10.1246/cl.2012.1425
  • NAID: 130004426387
  • 査読あり
• [学会発表] Numerical studies of acoustic metamaterial multilayers (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Terao
  • 学会等名: DPG Conferences 2016
  • 発表場所: University of Regensburg，Ｇｅｒｍａｎｙ
  • 年月日: 2016-03-07
• [学会発表] 微粒子および分岐高分子が関与する機能性材料の分子シミュレーション (2015)
  • 著者名/発表者名: 寺尾 貴道
  • 学会等名: HPCI第２回成果報告会
  • 発表場所: 日本科学未来館
  • 年月日: 2015-10-26
• [学会発表] Monte Carlo simulation of dendron-coated colloids (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Terao
  • 学会等名: IACIS 2015 (15th Conference of the International Association of Colloid and Interface Scientists)
  • 発表場所: Rheingoldhalle，Ｍａｉｎｚ，Ｇｅｒｍａｎｙ
  • 年月日: 2015-05-25
• [学会発表] Numerical method to study metamaterial composites (2015)
  • 著者名/発表者名: Takamichi Terao
  • 学会等名: Nanometa2015 (The 5th International Topical Meeting on Nanophotonics and Mematerials)
  • 発表場所: Seefeld, Austria
  • 年月日: 2015-01-04
• [学会発表] 微粒子および分岐高分子が関与する機能性材料の分子シミュレーション (2014)
  • 著者名/発表者名: 寺尾 貴道
  • 学会等名: 第１回「京」を中核とするHPCIシステム利用研究課題 成果報告会
  • 発表場所: コクヨホール（東京）
  • 年月日: 2014-10-31
• [学会発表] Numerical study of photonic metamaterial composites (2014)
  • 著者名/発表者名: Takamichi Terao
  • 学会等名: NEMO2014 (International Conference on Numerical Electromagnetic Modeling and Optimization for Rf, Microwave, and Terahertz Applications)
  • 発表場所: Pavia, Italy
  • 年月日: 2014-05-16
• [学会発表] Numerical method to study three-dimensional metamaterial photonic crystals (2013)
  • 著者名/発表者名: Takamichi Terao
  • 学会等名: PIERS 2013 in Stockholm
  • 発表場所: Kistamassan exhibition center, Stockholm
• [学会発表] Tetratic phase of bilayer systems under geometrical confinement: Monte Carlo simulation (2013)
  • 著者名/発表者名: Takamichi Terao
  • 学会等名: ICMS 2013
  • 発表場所: 神戸国際会議場
• [学会発表] Computer simulation of dendritic polymer brushes (2013)
  • 著者名/発表者名: Takamichi Terao
  • 学会等名: Polymer Interphases in Research and Technology
  • 発表場所: DECHEMA, Frankufurt
• [学会発表] コロイド粒子系の秩序形成に関するモンテカルロ・シミュレーション (2013)
  • 著者名/発表者名: 寺尾 貴道
  • 学会等名: 第64回コロイド界面化学討論会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
• [学会発表] Finite-difference frequency-domain method to study metamaterial composites (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Terao
  • 学会等名: Nanometa 2013 (4th international topical meeting on nenophotonics and metamaterials)
  • 発表場所: Olympia Sport and Kongresszentrum Seefeld （オーストリア）
• [学会発表] マルチカラー領域分割モンテカルロ法による超並列化と微粒子集積化への適用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 寺尾 貴道
  • 学会等名: 平成24年度「京」を中核とするHPCIシステム利用研究課題 中間報告会
  • 発表場所: イイノカンファレンスセンター（東京都千代田区）
• [学会発表] Monte Carlo simulation of polymer-nanoparticle composites (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Terao
  • 学会等名: IACIS 2012
  • 発表場所: 仙台国際センター
• [学会発表] Non-equilibrium dynamics of Coulomb glass: Kinetic Monte Carlo simulation (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Terao, A. Kono, and W. Takahashi
  • 学会等名: 4th international symposium on slow dynamics in complex systems
  • 発表場所: 東北大学（片平キャンパス）