メタマテリアルの設計・作製技術と応用事例

第1部 メタマテリアル・メタサーフェスの基礎と応用

(2019年12月18日 10:00〜12:30)

1. メタマテリアルの基礎
   1. メタマテリアルとは
      1. 物質の電磁場応答
      2. 誘電率と透磁率
      3. 負の屈折率と左手系物質
      4. なぜ自然界に負の屈折率はないのか
      5. メタマテリアルの歴史
   2. メタマテリアルの応用と作成方法
      1. スーパーレンズ
      2. 光クローキング
      3. マイクロ波メタマテリアルの作成方法
      4. 可視メタマテリアルの作成方法
2. メタマテリアルからメタサーフェスへ
   1. メタサーフェスの基礎と特徴的な光応答
      1. ナノホール配列と異常透過
      2. ナノスリットアレイの光透過
      3. ナノ粒子・ナノロッドの光応答
      4. プラズモニックナノアンテナ
      5. プラズモン共鳴とアンテナ共鳴はどう違うか
      6. 電磁誘起透明化
      7. Mie共振器
   2. メタサーフェスの設計・製作法
      1. 電磁場シミュレーション
         • FDTD
         • RCWA
         • COMSOL
      2. リソグラフィとリフトオフ
      3. トップダウン加工法
      4. ボトムアップ加工法
3. メタサーフェスの応用
   1. メタサーフェス光学素子
      1. レンズ
      2. プラズモン収束レンズ
      3. 偏光子と逆偏光透過
      4. 光アイソレータ
      5. 位相子・波長板
      6. ベクトルビーム生成
      7. ホログラフィ
      8. カーペットクローキング
      9. 熱輻射制御
   2. 可変メタサーフェス
      1. 透過強度変調
      2. カラーフィルタ
      3. 可変レンズ
      4. 位相変調器
      5. キラリティ変調
• 質疑応答

第2部 非相反メタマテリアルを利用した高効率小型漏れ波アンテナの開発

(2019年12月18日 13:15〜15:15)

1. メタマテリアルの基礎
   1. メタマテリアルとは?
   2. 伝送線路モデル
   3. 右手/左手系複合 (CRLH) メタマテリアル
   4. 具体的構成例
2. 誘電体メタマテリアル
   1. 実効誘電率・透磁率の定式化・計算例
   2. 電磁波伝搬の原理と等価回路モデル
   3. 構成方法の分類
   4. 3次元構造
3. CRLHメタマテリアルからなる0次共振器
   1. 共振条件
   2. 両端条件の一般化
   3. バンドギャップのない平衡型CRLHメタマテリアルの場合
   4. バンドギャップのある非平衡CRLHメタマテリアルの場合
   5. 電流分布制御
   6. 偏波回転制御可能なアンテナへの応用
4. 非相反メタマテリアル
   1. 非相反性と発現のメカニズム
   2. 表と裏で屈折率が正負入れ替わるメタマテリアル
   3. 等価回路モデルと分散関係
   4. 具体的構造例
   5. 非相反漏れ波アンテナと終端反射による放射利得増強
   6. 擬似進行波共振器と動作原理
   7. 擬似進行波共振器のビーム走査アンテナへの応用
   8. 最後に
• 質疑応答

第3部 プラズモニクス・メタマテリアルを応用した高機能非冷却赤外線センサ

(2019年12月18日 15:30〜17:00)

1. 高機能化に向けた課題と新たな光制御技術
   1. 非冷却赤外線センサの基本原理
   2. プラズモニクスとメタマテリアル
2. 波長選択機能:分光分析による対象物の識別
   1. 2次元プラズモニック吸収体
   2. MIM型吸収体
3. 偏光検知機能:識別能力の強化
   1. 偏光イメージング
   2. 非対称形状:楕円の導入
   3. 非対称周期構造の導入
• 質疑応答