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本年度は、金属構造と光誘起構造で構成されるメタマテリアルを用いた電磁波の保存と放出の実験を行った。前年度の検討をふまえて、ファブリペロー共振器の一方のミラーをメタマテリアルで置き換えた構成を用い、メタマテリアルへのレーザー光非照射時にファブリペロー共振器へ電磁波を照射することにより電磁波を保存し、その後、メタマテリアルへレーザー光を照射することによりファブリペロー共振器から電磁波を放出させるという手法の実証を試みた。その結果、一定時間ファブリペロー共振器中に保存された電磁波の放出現象の観測に成功した。観測された電磁波保存可能時間は、ファブリペロー共振器のパラメーターから計算されるものとおおよそ一致したころから、観測された電磁波はファブリペロー共振器内に保存されていたものに間違いないことが確認できた。
また、光誘起構造の過渡応答特性についても併せて詳細に検討した。半導体の光励起に伴う光キャリアの生成についての理論解析と、メタマテリアルの透過率の過渡応答を測定した結果を比較した。レーザー光照射時のメタマテリアルの透過率変化に要する時間のレーザーパワー依存性とレーザー光照射を止めた際のメタマテリアルの透過率変化に要する時間は理論解析結果とよく合うことが確かめられた。この検討を通して、光誘起構造の数値解析モデルの妥当性についても確かめられたので、今後の光誘起構造をもつメタマテリアルの設計に大いに役立つデータが得られたということになる。
本研究により、光誘起構造をもつメタマテリアルを用いた電磁波の保存と放出に関する原理実証ができたので、今後は、単一のメタ表面のような小型の系で実現させることが重要になる。
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