2004 Fiscal Year Annual Research Report
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04J10882
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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| Research Fellow |
岩瀬 英治 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 特別研究員(DC2)
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| Keywords | 反射発色 / 広角発色 / 低角度依存発色 / 構造磁気制御 |
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| Research Abstract |
モルフォ蝶の翅は,表面に存在する波長オーダーの構造によって波長フィルターのように鋭い波長選択性を持ちながら見る角度によってもさほど反射波長のピークが変わらない.この多層膜構造では実現できない特性を,実際にモルフォチョウの鱗粉の光学特性を3次元変角計測システム(入射光の角度φ,受光角度θ,サンプルのあおり角αが任意の条件で計測できるシステム)を構築することにより計測を行った.その結果モルフォ蝶の翅の発色は,低角度依存性および広角発色性という特徴をもつことを定量的に明らかにした.また,光学シミュレーションを用いて構造と光学特性の関係を解析した.
上記の解析を踏まえて,ナノ・マイクロオーダーの構造を動かすことにより,反射発色のアクティブ制御のための要素研究を行なった.マイクロオーダーの構造は光量・光線の方向など光のマクロな現象を制御でき,ナノオーダーの構造は色などの波の性質を制御できる.マイクロオーダーの構造制御として外部磁場を用いた磁性体平板構造の制御を行なった.砂鉄が磁石の上に立つのと同じ原理を利用し,一辺をヒンジで基板に固定された数百μmのニッケル鉄合金を用いた磁性体平板構造を製作し,電磁石を用いて発生させた外部磁場によって起き上がらせた.このときの起き上がり易さを磁性体の体積やヒンジの硬さによって制御できることを示し,これにより,同じ外部磁場中においても起き上がる量が異なるような構造を設計できることを示した.またナノオーダーの構造としては,モルフォ蝶鱗粉の表面構造および光学シミュレーション結果に基づいた波長と同程度である500nm程度の多層膜不規則格子構造を作成した.この構造によりモルフォ蝶の同様の低角度依存性および広角発色性を有する発色を実現できた.
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Research Products
(2 results)
