メタマテリアル・メタサーフェスの基礎と応用

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プログラム

本セミナーはメタマテリアル、メタサーフェスの基礎から応用までを体系的に学習するコースである。本コースでは3次元メタマテリアルだけにとどまることなく、近年、進展の著しいメタサーフェスに関する原理、設計方法から最近のトピックスまでを詳しく学ぶ。  基礎では特に、高屈折率媒質を用いた誘電体メタサーフェスのミー共振やプラズモニック完全吸収体についてその物理的基礎から詳しく述べる。応用ではメタサーフェス構造色、熱輻射制御、メタレンズ、メタホログラムなどについて最新の研究成果を紹介する。最後に最新のレビュー論文をもとにこの分野の最近のトレンドと今後の展望を述べる。

  1. イントロダクション
    1. メタマテリアルとはなにか
    2. メタマテリアルからメタサーフェスへ
    3. これまでのデバイスと何が違い、何ができるのか?
  2. メタマテリアル、メタサーフェスの基礎
    1. メタ原子と有効媒質
    2. 負の屈折率媒質 (NIM)
    3. 波動インピーダンス
    4. ハイパボリック・メタマテリアル (HMM)
    5. イプシロンニアゼロ・メタマテリアル (ENZ)
    6. ε-μダイヤグラム
    7. 離散的位相制御と一般化スネルの法則
    8. ミー共振器メタ原子
    9. 完全吸収体メタ原子
  3. メタサーフェスの基礎原理と設計方法
    1. ミー散乱理論とミー共振器
    2. 磁気双極子と電気双極子
    3. ホイヘンスダイポールとカーカー条件
    4. 多重極子
    5. 黒体と完全吸収体
    6. プラズモニック完全吸収体
    7. スペクトルマップ
  4. メタサーフェスの応用
    1. プラズモニックメタサーフェスの応用
      • 完全吸収体
      • 熱輻射エミッター
      • 構造色
    2. 誘電体メタサーフェスの応用
      • 構造色
      • メタレンズ
      • メタホログラム
    3. 動的メタサーフェス
      • 相転移材料など
  5. 将来展望とまとめ
    1. 最新トレンド
    2. 今後の方向性
    3. まとめ

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