レンズやミラーを使った光学では、波長より大きな光学素子で光の伝搬を制御します。他方、光学メタマテリアルでは光の波長より小さい構造を作製することで、光学メタマテリアル内の光伝搬を制御します。光学メタマテリアルの特性は微細構造に依存するので、天然の材料では得られない光学特性を得ることが可能です。
本講演の前半では、光学メタマテリアルの基礎を概説し、後半では光を波長選択的に完全吸収する光学メタマテリアルを中心にお話します。このようなメタマテリアルは、任意の波長で入射光をほぼ100%吸収することができます。その特性を生かすことで、高感度な分光、光学センサーや放射冷却などへの応用が検討されています。本講演で少しでもメタマテリアルのイメージをつかんでいただければ幸いです。
- 光学メタマテリアルの概論
- 光学の復習
- 光学メタマテリアルの特徴
- 有効誘電率 (有効屈折率)
- 他の光学構造との比較
- 光学メタマテリアルの要素
- プラズモン共鳴
- ミー共鳴
- 光学メタマテリアルの作製法
- トップダウンによる方法
- ボトムアップによる方法
- 光学メタマテリアルの応用事例
- 光の吸収
- 材料による吸収
- 構造による吸収
- 特徴
- 構造と材料
- 光学共鳴モードと光吸収
- 吸収帯域と波長依存性
- 応用事例
- 高感度な吸収分光
- 波長選択赤外線センサー
- 放射冷却
- その他の応用例
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