Reconfigurable topological nanophotonics

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本研究では、構造を作製した後に動的に再構成可能な光トポロジー制御技術を実現することを大きな目的とし、この目的達成のために、（１）ナノ材料修飾によるナノフォトニクス構造の制御技術と、（２）屈折率虚部が周期的に配列した非エルミート光学周期系を利用した制御技術を用いるアプローチをとっている。（１）に関しては、昨年度初期的な観測を行った光トポロジカル相転移の詳細なデータを取得し、物質の相変化による光トポロジカル相転移の世界で初めての実証に成功した。また、1次元ジグザグ金属ディスク鎖構造の光トポロジーを偏光によって制御する実験を行い、エッジ状態の切り替え異をを実証し、論文発表を行った。（２）に関しては、昨年度作製を開始したグラフェン装荷非エルミートフォトニック結晶において、円偏光変換に関して特異なカイラリティを持つことを確認した。さらに、波数空間に形成された例外点が同時に円偏光特異点となっており、結晶の対称性を制御することで、例外点と円偏光特異点のトポロジカルな相関を見出した。また、現実の系で例外点がぼける現象の理論解明に取り組み、ぼけた例外点を復活する手法の提案を行った。新たな方向性としては、結合共振器アレイが蔵本モデルで記述できる同期現象を起こすことを理論的に導き、この現象が非エルミート系の例外点に類似していることを明らかにした。また、光と機械振動が強く結合したオプトメカニカル共振器の開発を進め、非エルミート系への適用の検討を開始した。