ＭＥＭＳとメタマテリアルの融合による動的発光制御の実現

第２年目はMEMSとメタマテリアルの融合による動的発光制御を実現するために、「動的制御のためのMEMS駆動メタマテリアルの実現」を目指し研究を行った。まず、多重Fano共鳴をもつメタマテリアルの製作を行った。ある特定の波長域で複数の共鳴を実現できると、デバイスの高性能化や高機能化を実現することができる。大きさの異なる2種類のADB構造を組み合わせた系を製作した。スペクトル測定結果から光領域において３種類のFano共鳴を同時に観測することに成功した。これにより、ADB構造を用いることで、発光スペクトル整形などが可能であると考えられる。次に、MEMS機構をもつメタマテリアルの製作を行った。MEMS技術によりFano共鳴を動的制御することは、フィルタやセンサ、位相子等への応用が期待でき有望である。MEMSメタマテリアルデバイスは、平行平板型のMEMSアクチュエータにADB構造を組み合わせたものであり、微細加工技術を用いて製作した。電圧印加中の反射スペクトル測定結果から、1500 ｎｍ付近でFano共鳴の動的制御の観測に成功した。電圧駆動かつ、光領域における、メタマテリアルのFano共鳴の動的制御の実現は世界初の成果である。これにより、光領域においてMEMS駆動によるFano共鳴制御が可能であることが確かめられた。最後に、発光制御のためのMEMSメタマテリアルの製作を目指した。最も単純な変調機構として、発光体とメタマテリアル構造との距離を制御するデバイスを設計した。製作の結果、電圧駆動による動作を確認した。これにより、本デバイスに発光体を集積することで、メタマテリアルと発光体との距離を制御でき、MEMS駆動メタマテリアルによる動的発光制御が実現可能であると考えられる。

第２年目はMEMSとメタマテリアルの融合による動的発光制御を実現するために、「動的制御のためのMEMS駆動メタマテリアルの実現」を目指し研究を行った。まず、多重Fano共鳴をもつメタマテリアルの製作を行った。ある特定の波長域で複数の共鳴を実現できると、デバイスの高性能化や高機能化を実現することができる。大きさの異なる2種類のADB構造を組み合わせた系を製作した。スペクトル測定結果から光領域において３種類のFano共鳴を同時に観測することに成功した。これにより、ADB構造を用いることで、発光スペクトル整形などが可能であると考えられる。次に、MEMS機構をもつメタマテリアルの製作を行った。MEMS技術によりFano共鳴を動的制御することは、フィルタやセンサ、位相子等への応用が期待でき有望である。MEMSメタマテリアルデバイスは、平行平板型のMEMSアクチュエータにADB構造を組み合わせたものであり、微細加工技術を用いて製作した。電圧印加中の反射スペクトル測定結果から、1500 ｎｍ付近でFano共鳴の動的制御の観測に成功した。電圧駆動かつ、光領域における、メタマテリアルのFano共鳴の動的制御の実現は世界初の成果である。これにより、光領域においてMEMS駆動によるFano共鳴制御が可能であることが確かめられた。最後に、発光制御のためのMEMSメタマテリアルの製作を目指した。最も単純な変調機構として、発光体とメタマテリアル構造との距離を制御するデバイスを設計した。製作の結果、電圧駆動による動作を確認した。これにより、本デバイスに発光体を集積することで、メタマテリアルと発光体との距離を制御でき、MEMS駆動メタマテリアルによる動的発光制御が実現可能であると考えられる。