メタマテリアル・メタサーフェス入門

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。メタマテリアルは三次元構造で、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で機能するメタマテリアルやメタサーフェスの基礎知識から始めます。続いて負の屈折率、透明マント、完全吸収体などのブレイクスルー、そしてメタサーフェスなど最先端の研究動向まで紹介します。「メタサーフェスは役に立ちそうだ」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・メタサーフェスとはなにか
2. メタマテリアル・メタサーフェスの基礎
   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. メタサーフェスの歴史と原理
   6. 波面制御という考え方
   7. 屈折現象における一般化スネルの法則
   8. メタサーフェスのデザイン
3. さまざまなメタマテリアル
   1. 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・磁気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
      • 狭帯域輻射体
   2. 波面制御平面光学素子
      • フラットレンズ
   3. 幾何学的位相メタサーフェス
      • 円偏光変換板
   4. 薄膜メタサーフェス
      • 無退色インク
      • 水分解セル
5. まとめと今後の展望