メタマテリアル・メタサーフェス超入門 : 基礎・光学応用・将来展望

メタマテリアル・メタサーフェスは、波長よりも十分小さな構成要素を組み合わせ、光を操るための人工材料です。3次元構造はメタマテリアルと呼ばれ、二次元構造はメタサーフェスと呼ばれます。メタサーフェスは近年応用を目指して活発に研究が行われています。 　本講演は、マイクロ波から可視光までの電磁波に対するメタマテリアル (電磁メタマテリアル) の歴史的背景と基礎知識の紹介から始めます。よって予備知識は不要です。「最近メタマテリアルと聞くけれど良く分からない」という初めての方でも問題はありません。続いて負の屈折率、隠れ蓑、完全吸収体などのブレイクスルー、それに続くメタサーフェスなど最先端の研究動向まで紹介します。そのなかで講演者のグループで行っている貴金属、磁性体、カイラル物質を用いたメタ分子、メタマテリアル、メタサーフェスの研究を紹介します。「メタサーフェスは面白そうだ」とこれから参入を考えている方も歓迎します。

1. はじめに:メタマテリアルとはなにか
2. メタマテリアルの基礎
   1. メタマテリアルの歴史と原理
   2. 物質の光応答
      • 誘電率
      • 透磁率
      • 屈折率
      • 波動インピーダンス
   3. 負の屈折率メタマテリアル
   4. フォトニック結晶、伝送線路モデル
   5. メタサーフェス
3. さまざまなメタマテリアル
   1. 左手系 (負屈折率) メタマテリアル
   2. パーフェクトレンズ・スーパーレンズ・ハイパーレンズ
   3. 不可視化クローク
      • 隠れ蓑
      • 透明マント
   4. カイラルメタマテリアル
   5. 音波や熱のメタマテリアル
4. さまざまなメタサーフェス
   1. 完全吸収体メタサーフェス
   2. フラットレンズ光学
5. 最先端のメタマテリアル
   1. 磁性をもったメタマテリアル
   2. 貴金属によるメタマテリアル・メタサーフェス
   3. カイラルなメタ分子・メタ界面・メタマテリアル
   4. 磁気カイラルなメタマテリアル・メタサーフェス
6. 未来に向かって
• 質疑応答