放熱、熱利用に向けたメタマテリアルの設計技術

セミナープログラム

＜１０：３０〜１２：００＞

１．中〜遠赤外線を操るメタマテリアル材料の設計

　 【講演ポイント】
　赤外線は波長が長いため、メタマテリアルの設計にはコヒーレンスの概念を取り入れる必要がある。本講では、この点に留意しながら原理、計算法、フリーの計算ソフトの使い方、材料固有のフォノンとの関連、実験との比較などについて解説する。

【習得できる知識】
メタマテリアルの原理、赤外メタマテリアルの特徴、フリーの計算ソフトの使い方

【プログラム】
１．基礎
　1.1 赤外メタマテリアルの応用
　1.2 赤外線
　1.3 熱輻射の特徴
　1.4 フォノン
２．電磁波としての熱輻射
　2.1 双極子放射
　2.2 熱揺らぎ
　2.3 熱輻射のコヒーレンス
３．輻射表面と電磁波
　3.1 キルヒホフの法則
　3.2 表面プラズモンポラリトン
　3.3 表面フォノンポラリトン
４．メタマテリアル
　4.1 メタマテリアル
　4.2 実例紹介
５．応用
　5.1 発電
　5.2 ガスセンサー
　5.3 熱画像
　5.4 熱制御
６．シミュレーション
　6.1 原理
　6.2 無料の計算ソフトの使い方

【質疑応答】

＜１３：００〜１４：３０＞

２．光熱変換と放射冷却への応用を指向した光学特性の設計指針

【講演ポイント】
　本講座では、光熱変換と放射冷却について、その実現に必要な光学特性を最近の研究成果も交えて解説する。光熱変換については、熱拡散を抑制した局所光加熱をするための微細構造の光学特性とその実証例について紹介する。放射冷却では、日中放射冷却に実現に必要な光学特性を紹介したのち、最近の実証例を紹介する。

【プログラム】
１．光学特性
　1.1 屈折率と誘電率
　1.2 放射率とキルヒホッフの法則
　1.3 微細構造を用いた光吸収制御
２．光熱変換
　2.1 光吸収と光熱変換
　2.2 熱伝導率
　2.3 微細構造と局所加熱
　2.4 最近の研究紹介
３．放射冷却
　3.1 日中放射冷却の原理
　3.2 光学特性と冷却能力
　3.3 最近の研究紹介

【質疑応答】

＜１４：４０〜１６：１０＞

３．二酸化バナジウムを用いた受動的な放射率制御の現状と展望

【講演ポイント】
　 気候変動が社会問題となる中，太陽光や地表からの放射冷却を適切にコントロールする必要性が高まっている．　本講演では，周囲温度によって物性を大きく変化させる二酸化バナジウムを用いた光学メタマテリアルに関する研究動向や原理について解説する．

【プログラム】
１．はじめに
　　1.1 太陽光と放射冷却による気温変動
　　1.2 放射冷却材料
　　1.3 二酸化バナジウムの特徴
２．光学メタマテリアルによる放射率の受動的制御
　　2.1 光学メタマテリアルとは
　　2.2 表面プラズモン共鳴
　　2.3 Fabry-Perot干渉
　　2.4 ベイズ最適化による構造設計
３．マイクロ粒子による放射率の受動的制御
　　3.1 粒子による光散乱
　　3.2 ゾルゲル法による化学合成
　　3.3 マイクロ凝集体の合成
　　3.4 放射率スペクトル測定
４．おわりに
　　4.1 現状の課題と今後の展望

【質疑応答】

セミナー講師

１．北海道大学　工学研究院　応用化学部門　無機材料化学分野　教授　博士(理学)　島田 敏宏 氏
２． (国研)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　ナノ材料分野　光学ナノ構造チーム　チームリーダー　博士(Ph.D)　石井 智 氏 
３．岡山大学　環境生命自然科学学域　助教　博士（工学）　磯部 和真 氏

セミナー受講料

1名につき60，500円（消費税込・資料付き）
〔1社2名以上同時申込の場合1名につき55，000円（税込）〕

主催者

開催場所

受講について

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