| 研究課題/領域番号 |
16K04982
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| 研究機関 | 岡山県立大学 |
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研究代表者 |
徳田 安紀 岡山県立大学, 情報工学部, 教授 (80393502)
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| 研究分担者 |
坂口 浩一郎 岡山県立大学, 情報工学部, 助教 (10551822)
高野 恵介 大阪大学, レーザー科学研究所, 助教 (70583102) [辞退]
加藤 康作 大阪大学, レーザー科学研究所, 特任研究員 (40751087) [辞退]
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | メタマテリアル / メタルスリットアレイ / 人工誘電体 / テラヘルツ波 |
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| 研究実績の概要 |
これまで，周波数が低い光波であるテラヘルツ波に対して擬似的な誘電体とみなせるメタルスリットアレイを積層した構造の光学特性が，構造パラメータ（スリットの幅や高さや周期，アレイ間のエアギャップや横ずれ量）に対して，どのように変化するかを理論的，実験的に調べ，多くの学術的成果を得て論文化してきた．最終年度として，追加検討を含めた未整理の成果のまとめを行い，今後の課題について検討した．以下，その概要を述べる．
１．ふたつのスリット間の横ずれが透過特性に与える影響について，テラヘルツ領域の透過特性を詳細に測定し，理論検討結果との比較を行った．我々が見出した偶数次モードのブルーシフトに対する臨界周波数を与える理論式は実験結果と極めてよい一致を示した．しかし，エアギャップを無くし，ずれにより光学パスを遮断しても，実験では強い透過ピークが観測された．この結果は，金属を密着させた状態でも，実際には界面にはわずかな隙間が存在し，そこを表面プラズモンポラリトンが横方向に縫うように伝搬するためと解釈した．これらの結果をまとめて論文投稿を行い，採択・掲載された．
２．我々のこれまでの研究から，現在の人工誘電体積層構造では，通常の誘電体多層膜とは異なり，共鳴モードの様々な結合形態（縮退，反発，減衰，消滅）がみられることが分かっている．これらの交差現象の物理的メカニズムを完全に解明するため，さらに詳細な追加検討を行った．成果は論文投稿する予定である．
３．メタルスリットアレイを用いた人工誘電体積層構造において，構造パラメータによる有効屈折率の制御で透過特性を設計通りに多彩に変化できる方法を築けた．これは電子デバイスに関して多くの実用的な成果を生み出した半導体量子井戸や超格子と類似している．得られた知見をもとに，人工誘電体多層構造による新奇な光波，特にテラヘルツ波の制御デバイスを検討していく予定である．
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