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メタマテリアル表面に励起されるプラズモンの速度制御

研究課題

研究課題/領域番号 25790065
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 光工学・光量子科学
研究機関京都大学

研究代表者

中西 俊博  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30362461)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードメタマテリアル / 表面プラズモン / 群速度 / フラットバンド / テラヘルツ波
研究成果の概要

平面金属構造を工夫することで、構造上を伝搬する表面プラズモンの速度を制御することができる。本研究では、特に全方向で表面プラズモンの伝搬が停止するフラットバンドというバンド構造に着目し、全波数領域でのフラットバンドを実現する金属構造を提案すると共に、テラヘルツ領域での実験検証を行った。平面波の透過測定による実験結果と、全反射減衰分光法を用いた実験の結果を総合することで、広い波数領域で表面プラズモンがフラットバンドを形成することを実証した。そして、電磁界シミュレーションによって、同構造上の表面プラズモンの伝搬の時間発展を計算することで、フラットバンド起因の超低速伝搬の様子を確認した。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 11件、 謝辞記載あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Supersymmetric correspondence in spectra on a graph and its line graph: From circuit theory to spoof plasmons on metallic lattices2016

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Nakata, Yoshiro Urade, Toshihiro Nakanishi, Fumiaki Miyamaru, Mitsuo Wada Takeda, and Masao Kitano
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dynamically Babinet-invertible metasurface: a capacitive-inductive reconfigurable filter for terahertz waves using vanadium-dioxide metal-insulator transition2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshiro Urade, Yosuke Nakata, Kunio Okimura, Toshihiro Nakanishi, Fumiaki Miyamaru, Mitsuo Wada Takeda, and Masao Kitano
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 24 号: 5 ページ: 4405-4410

    • DOI

      10.1364/oe.24.004405

    • 関連する報告書
      2015 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] Observation of a nonradiative flat band for spoof surface plasmons in a metallic Lieb lattice2016

    • 著者名/発表者名
      Sho Kajiwara, Yoshiro Urade, Yosuke Nakata, Toshihiro Nakanishi, and Masao Kitano
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 93 号: 7 ページ: 075126-075126

    • DOI

      10.1103/physrevb.93.075126

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Implementation of Electromagnetically Induced Transparency in a Metamaterial Controlled with Auxiliary Waves2015

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Nakanishi, Masao Kitano
    • 雑誌名

      Physical Review Applied

      巻: 4 号: 2 ページ: 024013-024013

    • DOI

      10.1103/physrevapplied.4.024013

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Frequency-Independent Response of Self-Complementary Checkerboard Screens2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshiro Urade, Yosuke Nakata, Toshihiro Nakanishi, and Masao Kitano
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 114 号: 23 ページ: 237401-237401

    • DOI

      10.1103/physrevlett.114.237401

    • 関連する報告書
      2015 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] 2重共振メタマテリアルを用いた第二次高調波の増強2015

    • 著者名/発表者名
      中西 俊博, 北野 正雄
    • 雑誌名

      光アライアンス

      巻: 26 ページ: 20-23

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] A linear-to-circular polarization converter with half transmission and half reflection using a single-layered metamaterial2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Tamayama, K. Yasui, T. Nakanishi, M. Kitano
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 105 号: 2 ページ: 021110-021110

    • DOI

      10.1063/1.4890623

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ultrafast optical control of group delay of narrow-band terahertz waves2014

    • 著者名/発表者名
      F. Miyamaru, H. Morita, Y. Nishiyama, T. Nishida, T. Nakanishi, M. Kitano, and M. W. Takeda
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 4 号: 1 ページ: 4346-4346

    • DOI

      10.1038/srep04346

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electromagnetically induced transparency like transmission in a metamaterial composed of cut-wire pairs with indirect coupling2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Tamayama, K. Yasui, T. Nakanishi, and M. Kitano
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 89 号: 7 ページ: 75120-75120

    • DOI

      10.1103/physrevb.89.075120

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Storage of electromagnetic waves in a metamaterial that mimics electromagnetically induced transparency2013

    • 著者名/発表者名
      T. Nakanishi, T. Otani, Y. Tamayama, and M. Kitano
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 87 号: 16 ページ: 161110-161110

    • DOI

      10.1103/physrevb.87.161110

    • NAID

      120005439733

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of modulation instability in a nonlinear magnetoinductive waveguide2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Tamayama, T. Nakanishi, and M. Kitano
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 87 号: 19 ページ: 195123-195123

    • DOI

      10.1103/physrevb.87.195123

    • NAID

      10031128955

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plane-wave scattering by self-complementary metasurfaces in terms of electromagnetic duality and Babinet's principle2013

    • 著者名/発表者名
      Ybsuke Nakata, Yoshiro Urade, Toshihiro Nakanishi, and Masao Kitano
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 88 号: 20 ページ: 205138-205138

    • DOI

      10.1103/physrevb.88.205138

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 自己補対型メタ表面によるテラヘルツ波のコヒーレント吸収2016

    • 著者名/発表者名
      浦出 芳郎, 中田 陽介, 中西 俊博, 北野 正雄
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東北学院大学
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] メタマテリアル系における真の電磁誘起透明化の実現2016

    • 著者名/発表者名
      中西 俊博, 北野 正雄
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東北学院大学
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] LC回路網に現れる超対称性2016

    • 著者名/発表者名
      中田 陽介, 中西 俊博, 宮丸 文章, 武田 三男, 北野 正雄
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東北学院大学
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 電磁波伝搬を操るメタマテリアル:マイクロ波帯を中心に2015

    • 著者名/発表者名
      中西 俊博
    • 学会等名
      分光セミナー
    • 発表場所
      科学技術館, 東京
    • 年月日
      2015-11-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Lieb格子型金属Bar-Disk共振器における擬表面プラズモンの分散関係2015

    • 著者名/発表者名
      梶原 翔, 浦出 芳郎, 中田 陽介, 中西 俊博, 北野 正雄
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Electromagnetically Induced Transparency Controlled by Auxiliary Wave via Three-Wave Mixing2015

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Nakanishi and Masao Kitano
    • 学会等名
      9th Int. Congr. Adv. Electromagn. Mater. Microw. Opt.
    • 発表場所
      Oxford University, UK
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Storage of Electromagnetic Waves in Metamaterial via Conductivity Modulation2015

    • 著者名/発表者名
      Shinji Tohi, Toshihiro Nakanishi, and Masao Kitano
    • 学会等名
      9th Int. Congr. Adv. Electromagn. Mater. Microw. Opt.
    • 発表場所
      Oxford University, UK
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Coherent Absorption Of Terahertz Pulses By A Checkerboard Metasurface2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshiro Urade, Yosuke Nakata, Toshihiro Nakanishi, and Masao Kitano
    • 学会等名
      IRMMW-THz2015
    • 発表場所
      The Chinese University of Hong Kong, Hong Kong
    • 年月日
      2015-08-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 構造共鳴を利用したマイクロ波の偏光および伝播制御-高機能非線形メタマテリアルの実現と応用を中心に-2015

    • 著者名/発表者名
      中西俊博
    • 学会等名
      第5回電磁メタマテリアル講演会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2015-03-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Storage and manipulation of electromagnetic waves in metamaterials2014

    • 著者名/発表者名
      T. Nakanishi
    • 学会等名
      EMN Fall Meeting
    • 発表場所
      Orland, FL, USA
    • 年月日
      2014-11-22 – 2014-11-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] テラヘルツ帯における自己補対型メタ表面の広帯域応答の観測2014

    • 著者名/発表者名
      浦出芳郎, 中田陽介, 中西俊博, 北野正雄
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] スイッチング素子を導入したメタマテリアルにおける電磁波の保存・再生2014

    • 著者名/発表者名
      土肥慎爾, 中西俊博, 北野正雄
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 間接結合を導入した電磁誘起透明化メタマテリアルにおける最大群遅延2014

    • 著者名/発表者名
      玉山泰宏, 安井寛治, 中西俊博, 北野正雄
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Experimental Study on Frequency-independent Response of Self-complementary Metasurfaces in Terahertz Regime2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Urade, Y. Nakata, T. Nakanishi, and M. Kitano
    • 学会等名
      8th Int. Congr. Adv. Electromagn. Mater. Microw. Opt.
    • 発表場所
      Technical University of Denmark, Copenhagen, Denmark
    • 年月日
      2014-08-25 – 2014-08-28
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Parametric Amplification in Double-EIT Metamaterial: Application to Storage of Electromagnetic Waves2014

    • 著者名/発表者名
      T. Nakanishi and M. Kitano
    • 学会等名
      8th Int. Congr. Adv. Electromagn. Mater. Microw. Opt.
    • 発表場所
      Technical University of Denmark, Copenhagen, Denmark
    • 年月日
      2014-08-25 – 2014-08-28
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Excitation of flat band for spoof surface plasmons in a metallic Lieb lattice by evanescent wave2014

    • 著者名/発表者名
      K. Sho, Y. Urade, Y. Nakata, T. Nakanishi, and M. Kitano
    • 学会等名
      The International Symposium on Frontier of Terahertz Science 2014
    • 発表場所
      OIST, Okinawa, Japan
    • 年月日
      2014-08-04 – 2014-08-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Self-complementary Metasurface Loaded with ELC-resonators2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Urade, Y. Nakata, T. Nakanishi, and M. Kitano
    • 学会等名
      The International Symposium on Frontier of Terahertz Science 2014
    • 発表場所
      OIST, Okinawa, Japan
    • 年月日
      2014-08-04 – 2014-08-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 結合スプリットリング共振器メタマテリアルによる半透過半反射1/4波長板の実現2014

    • 著者名/発表者名
      玉山泰宏, 安井寛治, 中西俊博, 北野正雄
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東海大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] メタマテリアルを用いた電磁波の保存・再生および周波数変換2014

    • 著者名/発表者名
      中西俊博, 玉山泰宏, 北野正雄
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東海大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Coherent trap of electromagnetic waves in a metamaterial2013

    • 著者名/発表者名
      T. Nakanishi
    • 学会等名
      3rd Korea-Japan Metamaterials Forum
    • 発表場所
      Ewha Womans University, Seoul, Korea
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Metamaterial analogue of self-dual electrical circuit2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Urade, Y. Nakata, T. Nakanishi, and M. Kitano
    • 学会等名
      3rd Korea-Japan Metamaterials Forum
    • 発表場所
      Ewha Womans University, Seoul, Korea
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Classification of self-dual metasurfaces2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakata, Y. Urade, T. Nakanishi, and M. Kitano
    • 学会等名
      3rd Korea-Japan Metamaterials Forum
    • 発表場所
      Ewha Womans University, Seoul, Korea
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Storing and Retrieving Electromagnetic Waves in a Metamaterial by Dynamic Control of Structural Symmetry2013

    • 著者名/発表者名
      T. Nakanishi, T. Otani, Y. Tamayama, and M. Kitano
    • 学会等名
      The 7th international congress on advanced electromagnetic materials in microwave and optics
    • 発表場所
      Bordeaux, France
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Photoinduced Structural Transition in a Checkerboard-like Metasurface2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Urade, Y. Nakata, T. Nakanishi, and M. Kitano
    • 学会等名
      The 7th international congress on advanced electromagnetic materials in microwave and optics
    • 発表場所
      Bordeaux, France
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Enhancement of Four-wave Mixing in a Multi-layered EIT Metamaterial2013

    • 著者名/発表者名
      K. Wada, T. Nakanishi, Y. Tamayama, and M. Kitano
    • 学会等名
      The 7th international congress on advanced electromagnetic materials in microwave and optics
    • 発表場所
      Bordeaux, France
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Electromagnetic Response of Self-complementary Metasurfaces2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakata, Y. Urade, T. Nakanishi, and M. Kitano
    • 学会等名
      Piers 2013
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 間接結合を導入した結合共振メタマテリアルにおける狭帯域透明化現象2013

    • 著者名/発表者名
      玉山泰宏, 安井寛治, 中西俊博, 北野正雄
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 入れ子型補対メタ表面における多モード干渉2013

    • 著者名/発表者名
      浦出芳郎, 中田陽介, 和田康佑, 中西俊博, 北野正雄
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 京都大学工学研究科電子工学専攻北野研究室

    • URL

      http://www-lab15.kuee.kyoto-u.ac.jp/index.php?id=25

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 量子電磁工学研究室ホームページ(メタマテリアル/研究紹介)

    • URL

      http://www-lab15.kuee.kyoto-u.ac.jp/index.php?id=25

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 量子電磁工学研究室ホームページ(メタマテリアル/研究紹介)

    • URL

      http://www-lab15.kuee.kyoto-u.ac.jp/index.php?id=25

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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