メタマテリアルにおける「重い光子」の特性測定とその基礎理論

超材料“重光子”特性测量及其基础理论

• 批准号: 13J04927
• 负责人: 中田 陽介
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Shinshu University (2014)Kyoto University (2013)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J04927/
• 关键词: メタマテリアル; 双対性; カゴメ格子; 双対回路; メタ表面; 自己補対

本研究は、(1) マイクロ波領域で応答を示す金属カゴメ格子による電磁波の閉じ込め効果の検証、および、(2) 空隙の電圧・磁束を下にした回路モデルの確立の二つを目的としている。以下にそれぞれの研究に関して今年度の実績の概要を示す。(1) メタマテリアルにおける「重い光子」の特性測定を試みた。マイクロ波用の測定器を用いた実験を行ったが、固有モードが励振できず特性を明らかにすることはできなかった。一方で、研究を推進する過程で、金属カゴメ格子の透過スペクトルに関する新たな知見を得た。金属六角格子と金属カゴメ格子のテラヘルツ透過スペクトルを測定することにより、フラットバンドを除いてバンド構造が一致するという現象を観測した。さらに、この対応が幾何学的に説明できることを新たに見い出した。このような現象の観測はいままでになされておらず、メタマテリアルにおける新たな物理現象を見い出したと言える。(2) 「2次元金属格子に対するポジ・ネガ反転は, 回路モデルの双対回路化に対応する」という予言については前年度に解決した。さらに、ポジ・ネガ反転で不変な構造である自己補対メタ表面に関した新たな知見も前年度に明らかにした。本年度は上記研究成果に基づき、自己補対メタ表面の特異な応答をテラヘルツ領域で実験的に実現するための議論を進めた。この議論に基づき、前年度の研究成果で予言された自己補対メタ表面の周波数無依存の透過特性が観測された。これまで、メタマテリアル分野において、自己補対性のような隠された対称性がメタマテリアルの電磁応答に与える影響についての知見は存在しなかった。このため、本研究成果によって、メタマテリアル分野に自己補対性の新たな地平を生み出すことができたと言える。

は, this study: (1) マ イ ク ロ wave field で 応 answer を shown す metal カ ゴ メ grid に よ る electromagnetic の closed じ 込 め unseen fruit の 検 certificate, お よ び 圧 の electricity, magnetic, (2) gap under the beam を に し た loop モ デ ル の の established two つ を purpose と し て い る. The following is a summary of the <s:1> actual achievements <e:1> of the にそれぞれ <s:1> research に related to て this year を as shown in す. (1) メタ テリア テリア における における determination of the <s:1> characteristics of "heavy <s:1> photons" を try みた. マ イ ク ロ wave with の tester を with い た be 験 を line っ た が, inherent モ ー ド が LiZhen で き ず features を Ming ら か に す る こ と は で き な か っ た. Party で, research を propulsion す で る process, metal カ ゴ の メ grid through ス ペ ク ト ル に masato す る new た な knowledge を た. Metal hexagonal lattice と カ ゴ メ grid の テ ラ ヘ ル ツ through ス ペ ク ト ル を determination す る こ と に よ り, フ ラ ッ ト バ ン ド を except い て バ ン ド structure consistent が す る と い う phenomenon を 観 measuring し た. The に explanation of 応が geometry by さらに and たに さらに さらに and る さらに とを とを とを とを とを たに たに new たに can be found in 応が at た. こ の よ う な phenomenon の 観 measuring は い ま ま で に な さ れ て お ら ず, メ タ マ テ リ ア ル に お け る new た な physical phenomena を see い out し た と said え る. (2) "2 dimensional metal grid に す seaborne る ポ ジ · ネ ガ inverse planning は, loop モ デ ル の double loop turn に seaborne seaborne 応 す る" と い う to say に つ い て は annual に solve し た. さ ら に, ポ ジ · ネ ガ inverse planning で - not な tectonic で あ る fill their メ seaborne タ surface に masato し た new た な knowledge も before annual に Ming ら か に し た. This year は written research に base づ き, their メ seaborne タ surface の specific な 応 answer を テ ラ ヘ ル で ツ field be 験 of に be presently す る た め の comment を into め た. こ の comment に base づ き で to say, before the year の research results さ れ た fill their メ seaborne タ surface の cycle for dependent の through feature が 観 measuring さ れ た. こ れ ま で, メ タ マ テ リ ア ル eset に お い て, their moral sex の よ う な government さ れ た said sex seaborne が メ タ マ テ リ ア ル の electromagnetic 応 answer に and え る influence に つ い て の knowledge exist は し な か っ た. こ の た め, this research に よ っ て, メ タ マ テ リ ア ル eset に fill their moral sex の new た な horizon を raw み out す こ と が で き た と said え る.

项目成果

インクジェットプリンタと導電性インクで作る自己双対抵抗膜

使用喷墨打印机和导电油墨制成的自双电阻膜

Demonstrating broadband response of self-complementary metasurfaces with resonant structures

展示具有共振结构的自互补超表面的宽带响应

• 发表时间: 2015
• 作者: Yoshiro Urade;Yosuke Nakata;Toshihiro Nakanishi;and Masao Kitano
• 通讯作者: and Masao Kitano

Self-complementary Metasurface Loaded with ELC-resonators

装载 ELC 谐振器的自互补超表面

• 发表时间: 2014
• 作者: Y. Urade;Y. Nakata;T. Nakanishi;and M. Kitano
• 通讯作者: and M. Kitano

Electromagnetic Response of Self-complementary Metasurfaces

自互补超表面的电磁响应

• 发表时间: 2013
• 作者: Y. Nakata;Y. Urade;T. Nakanishi;and M. Kitano
• 通讯作者: and M. Kitano