メタサーフェス熱輻射制御技術の基礎と応用

近年、熱輻射スペクトルや吸収スペクトルを人工的なナノ・マイクロ構造によって制御することが可能となり、赤外線光源、太陽熱発電、エネルギー輸送など多様な分野への応用が期待されている。熱輻射は広帯域、無指向性であり長い間、制御が困難であったが、プラズモニクスやメタマテリアルに関する最新の研究成果が応用され、新しい分野が拓かれつつある。 　本講座はプラズモニク、メタマテリアルの研究者による、メタサーフェス熱輻射制御技術の原理とその応用についてのはじめての体系的なコースである。

1. イントロダクション
   1. 熱輸送の様式 伝導、対流、輻射
   2. 熱輻射制御の背景と目的
   3. 研究の小史
   4. 材料による熱輻射制御
   5. 構造による熱輻射制御
   6. 応用分野 波長域に対応した応用例
2. 熱輻射理論の基礎
   1. 熱輻射と電磁波
   2. マックスウェル方程式
   3. 伝搬波とエバネッセント波
   4. 自由空間の状態密度
   5. フォトン 電磁場の量子
   6. プランクの法則
   7. 黒体と黒体輻射 ステファン・ボルツマンの法則
   8. 輻射率、吸収率、キルヒホッフの法則
   9. 熱輻射における近接場と遠方場
3. 熱輻射実験の基礎
   1. 熱輻射スペクトルの分光計測
   2. 材料、デバイス作製、微細加工技術
   3. 熱物性、光物性のデーターベース
4. ナノ・マイクロ構造体の熱輻射
   1. 誘電体と負誘電体
   2. 回折格子、フォトニック結晶、メタマテリアル、メタサーフェス
   3. 電磁シミュレーション技術
   4. マイクロ共振器による熱輻射制御
   5. 表面プラズモン・ポラリトン、表面フォノンポラリトン
   6. 表面波による熱輻射制御
   7. 光アンテナとナノ共振器
   8. 金属・誘電体・金属 (MIM) 構造のナノ共振器
   9. メタサーフェスによる熱輻射制御
   10. メタマテリアル、メタサーフェスによる完全吸収体
5. まとめ、質問
• 質疑応答