縮退臨界結合による単層グラフェンの光相互作用増強と光スイッチング

2023 Fiscal Year Comments on the Screening Results

• Project/Area Number: 23H00274
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 30:Applied physics and engineering and related fields
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 高原 淳一 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (90273606)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤方 潤一 徳島大学, ポストLEDフォトニクス研究所, 教授 (00869159) ; 古部 昭広 徳島大学, ポストLEDフォトニクス研究所, 教授 (30357933) ; 岩崎 拓哉 国立研究開発法人物質・材料研究機構, ナノアーキテクトニクス材料研究センター, 独立研究者 (50814274)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31

Summary of the Research Project

固有吸収率を持つ単層グラフェンに、シリコン誘電体ミー共振器を近接配置し、トロイダルダイポールと多重極子の縮退臨界結合を利用して光と単層グラフェンの相互作用を増大して非線形光学効果を増強し、超高速かつ低消費エネルギーの光・光スイッチング素子の実現を目指す。誘電体メタサーフェスとグラフェンを融合した縦型グラフェンフォトニクスを開拓する。

Scientific Significance and Expected Research Achievements

グラフェンは優れた光学特性を有し、超高速非線形光学素子への応用が期待されているが、光との相互作用の弱さが問題となる。本研究は誘電体ミー共振器中のトロイダルダイポールの縮退臨界結合を利用してその相互作用を大幅に増強し、超高速・超低消費電力・小型光スイッチの実現を目指すもので、高い学術的独自性と創造性を有する。