メタマテリアルによるふく射特性制御

使用超材料控制辐射特性

• 批准号: 14655086
• 负责人: 宮崎 康次
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Kyushu Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14655086/
• 关键词: 熱ふく射; フォトニッククリスタル; イオン集束ビーム; 顕微FT-IR; 自己組織化; メタマテリアル; 熱ふく射特性; イオンビーム集束装置

マイクロメートルの微細周期構造によって,極めて人工的なふく射特性を生み出すメタマテリアルを作製し,そのふく射特性として反射率の測定を行った.はじめにサンプルの設計を行うため,電磁波のサンプル透過をマクスウェルの式によって数値解析した.その結果,単純立方格子となる周期構造物は,その構造周期の4倍の長さの波長をもつ電磁波の透過を激減,反射を促進させることが求められた.周期構造の繰り返しは多いほうがよいが,たったの2層だけでも人工的な反射率を得ることは可能な計算結果がられた.上記の計算結果に従い,3層の周期構造をもつ微細構造物をイオン集束ビーム(SII JFIB-2300)により作製した.サンプルは,カーボン母材にタングステンのマイクロ立方体を単純立方格子状に配置した構造となっている.50μm×50μmの大きさで表面をもつサンプルの反射率を顕微FT-IRで測定,数値解析の設計どおりに周期構造物の4倍程度の波長にあたる20μmの赤外線がサンプル表面で強く反射していることが求められた.フォトニッククリスタルの概念により,熱ふく射を制御できるメタマテリアルの実現が可能であることを実験・数値解析から確認した.さらに実用化を考え,大きな表面積をもつフォトニッククリスタルをシリカのマイクロ粒子(直径:1μm,2μm)の自己組織化を用いて作製した.イオン顕微鏡による観察により,作製したサンプルの構造は最密六方格子であり,多結晶的であった.作製したサンプルを試作サンプルと同様に顕微FT-IRによって,表面に垂直な方向のふく射特性を測定したところ,周期構造の数倍程度の長さを持つ波長の赤外線の反射率が強く促進されていることが求められた.本研究により,フォトニッククリスタルを熱ふく射特性制御できるメタマテリアルとして応用できること,さらにマイクロ粒子の自己組織化によって本技術が実用可能なことを示した.

In order to improve the performance of the microcycle, the artificial radiation characteristics are measured, and the reflectivity is measured. The equipment of the equipment is used to analyze the data of the electromagnetic wave equipment. According to the results of the experiment, the square lattice has a cycle of creation, and the cycle is 4 times longer than that of the long-term wave length. The magnetic wave passes through the shock wave, and the reflection promotes the response of the wave. In the cycle, it is possible to calculate the results of the artificial reflectivity. The results of the previous calculation are accurate, and the results of the 3-year cycle show that there is a significant increase in the number of creative devices, such as the cluster cluster (SII JFIB-2300). The measurement of reflectivity by micro FT-IR is based on the measurement of the reflectivity of the surface, and the reflectivity of the surface. A number of analytical devices are designed to operate in a period of 4 times the wavelength of 20 μ m, and the reflection on the surface is very strong. Please tell me that you are not aware of the concept, and that you are aware that it is possible to make sure that you are not aware of the problem. In the study of the application of the device, the surface of the machine is used to make the particles (diameter: 1 μ m, 2 μ m) to be used as a device. In order to make the densest hexagonal lattice, the most dense hexagonal lattice and the multi-crystal structure, we can make the most dense hexagonal lattice and multi-crystal. In order to improve the reflectivity of the infrared wave length, the reflectivity of the infrared wave length and the reflectivity of the wave length are strongly promoted by the measurement of the radiation characteristics of the vertical direction of the surface and the measurement of the reflectivity of the wave length, and the reflectivity of the wave length. The purpose of this study is to determine the characteristics of radiation in the system. In this study, the system is used to determine the characteristics of radiation characteristics.

项目成果

M.Kihara, K.Miyazaki, H.Tsukamoto: "Radiative Properties of Bio-mimetic Photonic Crystals"Proceedings of International Symposium on Bio-inspired System : PartII. 106-109 (2004)

M.Kihara、K.Miyazaki、H.Tsukamoto：“仿生光子晶体的辐射特性”仿生系统国际研讨会论文集：第二部分。

K.Miyazaki, G.Chen, H.Tsukamoto: "Fabrication of Photonic Crystals for the Control of the Radiative Properties"Proceedings of The 1st International Symposium on Micro & Nano Technology. 152 (2004)

K.Miyazaki、G.Chen、H.Tsukamoto：“用于控制辐射特性的光子晶体的制造”第一届国际微观研讨会论文集