本セミナーはメタマテリアルおよびメタサーフェスに関する基礎原理から応用までを学習する体系的コースである。本コースは3次元メタマテリアルの発展とその動作原理をたどりながら、近年、進展の著しいメタサーフェスに関する原理について学ぶ。その基礎の上にたち、メタサーフェスの応用と最新のトピックスを紹介する。
基礎原理では金属を用いたプラズモニックメタサーフェスと高屈折率媒質を用いた誘電体メタサーフェスについて物理的基礎から詳しく述べる。応用ではメタレンズ、メタホログラム、構造色、熱輻射制御などの研究例を紹介する。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時間の許す限り述べる。
- イントロダクション
- メタマテリアルとはなにか
- メタマテリアルからメタサーフェスへ
- これまでのデバイスと何が違い、何ができるのか?
- メタマテリアルの基礎原理
- メタ原子と有効媒質
- 負の屈折率媒質 (NIM)
- 波動インピーダンス
- ハイパボリック・メタマテリアル (HMM)
- メタサーフェスの基礎原理
- プラズモニックメタサーフェス
- 電気双極子と光アンテナ
- 離散的位相制御
- 一般化スネルの法則
- 幾何学的位相
- プラズモニック完全吸収体
- 誘電体メタサーフェス
- ミー散乱理論とミー共振器
- 電気双極子、磁気双極子、多重極子
- ホイヘンスメタサーフェス
- トロイダル双極子、アナポール
- 縮退臨界結合による完全吸収体
- メタサーフェスの応用
- プラズモニックメタサーフェスの応用
- 誘電体メタサーフェスの応用
- 動的メタサーフェス
- 産業応用と展望
- まとめ
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