光波領域ディラックコーンの理論と応用展開

• 研究課題/領域番号: 26610090
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物性Ⅰ
• 研究機関: 国立研究開発法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 迫田 和彰 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 上席研究員 (90250513)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: ディラックコーン / フォトニック結晶 / メタマテリアル / 量子井戸 / 有効質量 / 群速度 / エネルギー伝搬速度 / ソフトコロイド結晶

研究成果の概要

この研究では，光ディラックコーンと呼ばれる特殊な光の分散関係について，基本的性質に関する理論解析を行うとともに，数値計算により具体的な試料構造を提案し，さらに，ディラックコーンを検出するための実験法を考案した。これに加えて，電子波などの他の波動現象への理論の拡張を行った。特に，電気の流れやすさを決める電子の有効質量を，ディラックコーンを用いて制御する手法を考案した。

研究成果

• [雑誌論文] Dirac cones in periodically modulated quantum wells (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuanzhao Yao and Kazuaki Sakoda
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 85 号: 6 ページ: 065002-065002
  • DOI: 10.7566/jpsj.85.065002
  • NAID: 210000133980
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 光ディラックコーンの原理と応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 迫田和彰
  • 雑誌名: レーザー研究 巻: 44 ページ: 21-26
  • NAID: 130007957210
  • 査読あり
• [雑誌論文] 屈折率って何？－現代の巨視的電磁場問題－ (2015)
  • 著者名/発表者名: 迫田和彰
  • 雑誌名: 日本物理学会誌 巻: 70 ページ: 812-813
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polarization-dependent continuous change in the propagation direction of Dirac-cone modes in photonic crystal slabs (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuaki Sakoda
  • 雑誌名: Physical Review A 巻: 90 号: 1
  • DOI: 10.1103/physreva.90.013835
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Lossy Photonic Dirac Cones Stop Light (2016)
  • 著者名/発表者名: Kazuaki Sakoda
  • 学会等名: The 37th Progress in Electromagnetics Research Symposium
  • 発表場所: Shanghai International Convention Center（上海，中国）
  • 年月日: 2016-08-08
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Superluminal propagation of Dirac-cone modes in photonic crystal slabs (2016)
  • 著者名/発表者名: Kazuaki Sakoda
  • 学会等名: The 4th Advanced Electromagnetics Symposium
  • 発表場所: Convention & Exhibition Centre（マラガ，スペイン）
  • 年月日: 2016-07-26
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Dirac cones in photonic crystal slabs (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazuaki Sakoda
  • 学会等名: The 10th International Symposium on Modern Optics and its Application
  • 発表場所: Bandung Institute of Technology（バンドン，インドネシア）
  • 年月日: 2015-08-10
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Photonics research activity at NIMS (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazuaki Sakoda
  • 学会等名: Nano Korea 2015
  • 発表場所: COEX（ソウル，韓国）
  • 年月日: 2015-07-01
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Dirac cones in photonic crystal slabs (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazuaki Sakoda
  • 学会等名: The 5th Korea-Japan Metamaterials Forum
  • 発表場所: Seoul National University（ソウル，韓国）
  • 年月日: 2015-06-29
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 人工ディラックコーンと有効質量の制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 迫田和彰，姚遠昭
  • 学会等名: 日本物理学会春季講演会
  • 発表場所: 早稲田大学（東京）
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] Artificial Dirac cones and effective mass engineering (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuaki Sakoda
  • 学会等名: 第4回日韓メタマテリアルフォーラム
  • 発表場所: 大阪大学（豊中市）
  • 年月日: 2014-12-22 – 2014-12-24
  • 招待講演
• [学会発表] 光波領域の光ディラックコーン(2) (2014)
  • 著者名/発表者名: 迫田和彰
  • 学会等名: 物理学会秋季講演会
  • 発表場所: 中部大学（春日井市）
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] Isotropic Dirac cones in the Brillouin-zone center of photonic crystals and metamaterials (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuaki Sakoda
  • 学会等名: SPIE Optics + Photonics 2014
  • 発表場所: サンディエゴ会議場（アメリカ，サンディエゴ）
  • 年月日: 2014-08-17 – 2014-08-21
  • 招待講演
• [学会発表] Method for Detecting Photonic Dirac Cones in Optical Frequencies (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuaki Sakoda
  • 学会等名: META 2014
  • 発表場所: ナンヤン工科大学（シンガポール）
  • 年月日: 2014-05-20 – 2014-05-23
  • 招待講演
• [学会発表] Design of Photonic Dirac Cone in the Brillouin-Zone Center of Photonic Crystal Slabs (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuaki Sakoda
  • 学会等名: PECS XI
  • 発表場所: 復旦大学（中国，上海）
  • 年月日: 2014-05-11 – 2014-05-15
  • 招待講演
• [備考] 先端フォトニクス材料ユニット
  • URL: http://www.nims.go.jp/units/apm/