ナノ・マイクロ構造による光・熱変換技術の基礎と応用〜メタサーフェスで光と熱を操る〜

ナノ・マイクロ構造による光・熱変換技術の原理と応用を1日速習!
メタマテリアルとメタサーフェスの基礎が学べます

セミナー講師

大阪大学 大学院工学研究科 精密科学・応用物理学専攻
工学研究科附属フォトニクスセンター 教授 博士(工学) 高原 淳一 先生

講師略歴
1990年3月 大阪大学 基礎工学部電気工学科 卒業
1995年3月 大阪大学 大学院基礎工学研究科物理系専攻修了 博士(工学)
1995年4月 大阪大学 基礎工学部電気工学科 助手
2003年4月 大阪大学 大学院基礎工学研究科 助教授
2010年10月 大阪大学 大学院工学研究科 精密科学・応用物理学専攻 教授
2010年10月 大阪大学 フォトニクス先端融合研究センター 教授
2017年4月 大阪大学 工学研究科附属フォトニクスセンター 教授(兼)

専門
プラズモニクス、メタマテリアル、熱輻射制御

本テーマ関連学協会での活動
応用物理学会、日本光学会、電子情報通信学会、照明学会、Optical Society of America

セミナー受講料

1名43,000円 + 税、(資料・昼食付)
 *1社2名以上同時申込の場合、1名につき33,000円 + 税
 ※消費税につきましては講習会開催日の税率にて課税致します。
 *学校法人割引;学生、教員のご参加は受講料50%割引。

セミナー趣旨

 近年、光吸収や熱輻射をナノ・マイクロ構造によって自在に制御することが可能となった。
これにより高効率の光・熱変換が可能となり、回折限界を超える微小空間の局所加熱、
狭帯域赤外光源、高効率白熱電球、TPV発電、放射冷却など多様な分野への応用が期待されており、
世界的にみても研究開発が盛んになっている。本講座はプラズモニクス、メタマテリアルの
研究者による、ナノ・マイクロ構造による光・熱変換技術の原理とその応用についての
体系的なコースである。

受講対象・レベル

・電子機器、機械、空調機器、自動車関連メーカーの技術者、研究者
・ナノテクと熱工学の境界領域に興味をもつ学生、研究者

必要な予備知識

・大学2年生程度の電磁気学と量子力学
・マックスウェル方程式に関する基礎知識があると、さらに理解が深まります

習得できる知識

・完全吸収体に関する理論と実験の体系的知識
・メタマテリアルとメタサーフェスの基礎
・熱輻射制御に関する最新の研究成果

セミナープログラム

1.イントロダクション
 1-1 エネルギー変換と光・熱変換技術
 1-2 光・熱変換のメリット
 1-3 熱輸送の様式 伝導、対流、輻射
 1-4 完全吸収体とその応用
 1-5 熱輻射制御とその応用
 1-6 最近のトピックス

2.完全吸収体・熱輻射の基礎
 2-1 完全吸収体と黒体
 2-2 インピーダンス整合
 2-3 メタマテリアル完全吸収体
 2-4 散乱断面積
 2-5 プラズモニック完全吸収体
 2-6 黒体輻射とキルヒホッフの法則
 2-7 ステファン・ボルツマンの法則
 2-8 近接場熱輻射

3.光熱変換のためのナノ・マイクロ構造と応用
 3-1 ナノカーボンによる完全吸収体
  3-1-1 CNT黒体
  3-1-2 グラフェン完全吸収体
 3-2 プラズモニック完全吸収体
  3-2-1 プラズモニクスとMDM構造
  3-2-2 プラズモニック導波路と共振器
  3-2-3 プラズモニックカラー
 3-3 局所加熱
  3-3-1 誘電体、金属ナノ粒子の共鳴
  3-3-2 局在表面プラズモン
  3-3-3 局所加熱と温度

4.熱光変換のためのナノ・マイクロ構造と応用
 4-1 熱輻射光源
  4-1-1 マイクロキャビティとフォトニック結晶
  4-1-2 メタサーフェス
  4-1-3 熱輻射の高速変調
  4-1-4 白熱電球
 4-2 TPV発電システム
 4-3 放射冷却とスカイラジエータ
 4-4 近接場熱輻射デバイス

5.将来展望とまとめ
 5-1 今後の方向性 高温プラズモニック材料、誘電体ミー共振器
 5-2 まとめ