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〜

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

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。