メタマテリアルの設計・作製技術と応用事例

 アンテナ、センサ、マイクロ波/光デバイスなど
様々な応用が期待されている“メタマテリアル”
企業からの実事例をとともに解説します!

セミナー講師

1.東京農工大学 大学院工学研究院 先端機械システム部門 准教授 岩見 健太郎 氏 
2.京都工芸繊維大学 電気電子工学系 教授 上田 哲也 氏
3.三菱電機(株) 先端技術総合研究所 先進機能デバイス技術部 主席研究員 小川 新平 氏

セミナー受講料

1名につき 55,000円(消費税抜、昼食・資料付)
〔1社2名以上同時申込の場合のみ1名につき50,000円〕

セミナープログラム

【10:00-12:30】
1.メタマテリアル・メタサーフェースの基礎と作成方法、応用
東京農工大学 岩見 健太郎 氏 
1.メタマテリアルの基礎
 1.1 メタマテリアルとは
  1) 物質の電磁場応答
  2) 誘電率と透磁率
  3) 負の屈折率と左手系物質
  4) なぜ自然界に負の屈折率はないのか
  5) メタマテリアルの歴史
 1.2 メタマテリアルの応用と作成方法
  1) スーパーレンズ
  2) 光クローキング
  3) マイクロ波メタマテリアルの作成方法
  4) 可視メタマテリアルの作成方法

2.メタマテリアルからメタサーフェスへ
 2.1 メタサーフェスの基礎と特徴的な光応答
  1) ナノホール配列と異常透過
  2) ナノスリットアレイの光透過
  3) ナノ粒子・ナノロッドの光応答
  4) プラズモニックナノアンテナ
  5) プラズモン共鳴とアンテナ共鳴はどう違うか
  6) 電磁誘起透明化
  7) Mie共振器
 2.2 メタサーフェスの設計・製作法
  1) 電磁場シミュレーショ(FDTD,RCWA,COMSOL)
  2) リソグラフィとリフトオフ
  3) トップダウン加工法
  4) ボトムアップ加工法

3.メタサーフェスの応用
 3.1 メタサーフェス光学素子
  1) レンズ
  2) プラズモン収束レンズ
  3) 偏光子と逆偏光透過
  4) 光アイソレータ
  5) 位相子・波長板
  6) ベクトルビーム生成
  7) ホログラフィ
  8) カーペットクローキング
  9) 熱輻射制御
 3.2 可変メタサーフェス
  1) 透過強度変調
  2) カラーフィルタ
  3) 可変レンズ
  4) 位相変調器
  5) キラリティ変調

【質疑応答】


【13:15-15:15】
2.非相反メタマテリアルを利用した高効率小型漏れ波アンテナの開発
京都工芸繊維大学 上田 哲也 氏 
1. メタマテリアルの基礎
 1.1 メタマテリアルとは?
 1.2 伝送線路モデル
 1.3 右手/左手系複合 (CRLH) メタマテリアル
 1.4 具体的構成例

2. 誘電体メタマテリアル

 2.1 実効誘電率・透磁率の定式化・計算例
 2.2 電磁波伝搬の原理と等価回路モデル
 2.3 構成方法の分類
 2.4 3次元構造

3. CRLHメタマテリアルからなる0次共振器

 3.1 共振条件
 3.2 両端条件の一般化
 3.3 バンドギャップのない平衡型CRLHメタマテリアルの場合
 3.4 バンドギャップのある非平衡CRLHメタマテリアルの場合
 3.5 電流分布制御
 3.6 偏波回転制御可能なアンテナへの応用

4. 非相反メタマテリアル

 4.1 非相反性と発現のメカニズム
 4.2 表と裏で屈折率が正負入れ替わるメタマテリアル
 4.3 等価回路モデルと分散関係
 4.4 具体的構造例
 4.5 非相反漏れ波アンテナと終端反射による放射利得増強
 4.6 擬似進行波共振器と動作原理
 4.7 擬似進行波共振器のビーム走査アンテナへの応用
 4.8. 最後に
【質疑応答】


【15:30-17:00】
3.プラズモニクス・メタマテリアルを応用した高機能非冷却赤外線センサー
三菱電機(株) 小川 新平 氏 

【習得できる知識】
 1.非冷却赤外線センサの基礎
 2.高機能化(波長選択・偏光検知機能)非冷却赤外線センサの応用
 3.高機能化を可能にするプラズモニックメタマテリアル吸収体の設計・作製技術
 4.プラズモニックメタマテリアル吸収体のセンサ適用方法
【講座趣旨】
 非冷却赤外線センサの応用範囲を拡大する高機能化(波長選択・偏光検知機能)を可能にする、様々なプラズモニックメタマテリアル吸収体の設計・作製方法につい解説し、センサへの適用事例を紹介する。

1.非冷却赤外線センサの基礎
 1.1 動作原理

2.高機能化(波長選択・偏光検知機能)非冷却赤外線センサの応用
 2.1 波長選択機能の応用
 2.2 偏光検知機能の応用

3.高機能化を可能にするプラズモニックメタマテリアル吸収体の設計・作製技術
 3.1 結晶型プラズモニックメタマテリアル吸収体
 3.2 非対称形状による偏光検知
 3.3 MIM型プラズモニックメタマテリアル吸収体
 3.4 マッシュルーム型プラズモニックメタマテリアル吸収体

4.プラズモニックメタマテリアル吸収体のセンサ適用方法
 4.1 単素子への適用
 4.2 イメージセンサへの適用

5.センサへの適用課題
 5.1 不要吸収モードの除去

6.まとめ

7.文献紹介

【質疑応答】