光学メタマテリアルの基礎と光を波長選択的に吸収する光学メタマテリアルの応用

光学メタマテリアルの特徴・構造などの基礎から作製法、応用まで詳解!


講師


国立研究開発法人 物質・材料研究機構(NIMS)
国際ナノアーキテクトニクス研究拠点(MANA)
主任研究員 博士(PhD) 石井 智 先生


受講料


1名41,040円(税込(消費税8%)、資料付)
*1社2名以上同時申込の場合 、1名につき30,240円
*学校法人割引 ;学生、教員のご参加は受講料50%割引。


セミナーポイント


 光の波長より小さい構造を作製することで、光の進行を任意にコントロールできることが分かってきました。このような人工微細構造は光学メタマテリアルと呼ばれ、近年盛んに研究されています。
 本講演では、前半で光学メタマテリアルの基礎を概説し、後半では光を波長選択的に完全吸収する光学メタマテリアルを中心にお話します。本メタマテリアルは、波長より薄いにも関わらず任意の波長で入射光をほぼ100%吸収することができます。その特性を生かすことで、高感度な分光や狭帯域の熱放射、光学センサーや放射冷却まで様々な応用が見出されています。メタマテリアルと聞くと実態がつかみにくいと感じられるかもしれませんが、本講演で少しでも具体的なイメージをつかんでいただければと思います。

■ この講座を受講して習得できること:
* 光学メタマテリアルの基礎
* 光を波長選択して完全吸収するメタマテリアルの特徴およびその応用例
* 国内のメタマテリアル研究者の研究概要


セミナー内容


1 光学メタマテリアルの概論
 1.1 波長と人工構造の大きさの関係
  1.2 光学メタマテリアルの特徴
  (1)有効誘電率(有効屈折率)
  (2)材料科学と光学メタマテリアルの違い
  (3)フォトニック結晶と光学メタマテリアルの比較
  1.3 光学メタマテリアルの主な種類
  (1)1次元構造
  (2)2次元構造(メタ表面)
  (3)3次元構造
  1.4 光学メタマテリアルの作製法
  (1)トップダウンによる方法
  (2)ボトムアップによる方法
  1.5 光学メタマテリアルの具体例
  (1)負の屈折率
  (2)ナノアンテナ
  (3)メタ表面
  (4)ハイパボリックメタマテリアル
  1.6 国内の研究者の紹介

2 光を完全吸収するメタマテリアルの基礎
 2.1 光の吸収
  (1)材料による吸収
  (2)構造による吸収
 2.2 特徴
  (1)構造と材料
  (2)光学共鳴モードと光吸収
  (3)吸収帯域と波長依存性
  (4)光熱変換
 2.3 作製法
  (1)電子線・フォトリソグラフィー
  (2)自己集積法

3 光を完全吸収するメタマテリアルの応用例
 3.1 高感度な吸収分光
 3.2 人工色の発現
 3.3 狭帯域な熱放射
 3.4 波長選択赤外線センサー
 3.5 放射冷却
 
 <質疑応答>