日工の技術雑誌

光アライアンス 2015年12月号 PDF版
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光アライアンス 2015年12月号 PDF版

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■特集:光を操るメタマテリアル
○三次元光メタマテリアルと等方的光学特性の実現
/ (国研)理化学研究所/田中拓男
三次元メタマテリアルを高速に加工する手法として、電子線リソグラフィー法と金属薄膜の残留応力を使った自己組織化法を融合した技術を開発した。そして、30THzの周波数において0.35という実効屈折率を等方的に実現することに成功した。

○アナロジーから探るメタマテリアルの物理
/ (国研)理化学研究所/澤田桂
メタマテリアルの研究は、様々な分野が融合して新たな研究分野となっている。本稿では、一見すると全く異なる分野に共通点を見出して考察していくアナロジーの考え方を述べ、そうした考え方が実際にどういう研究に結びついているかを紹介する。

○非相反メタマテリアルと擬似進行波共振
/京都工芸繊維大学/上田哲也
本稿では、非相反移相メタマテリアルの基本概念を解説し、構成法の具体例とともに、擬似進行波共振器の動作原理、さらにアンテナへの応用について紹介する。

○磁気カイラルメタマテリアルによるマジックミラー効果
/奈良先端科学技術大学院大学/冨田知志
偏光無依存非相反マジックミラーを単一の光学材料で得るための最初の一歩として、カイラル構造とフェライト棒を組み合わせたメタ分子による、マイクロ波領域での磁気カイラル効果について調べた。表と裏で10-3という比較的大きな屈折率差が得られた。このような研究は応用のみならず、人工的ゲージ場の実現という基礎的観点からも大変興味深い。

○2重共振メタマテリアルを用いた第二次高調波の増強
/京都大学/中西俊博・北野正雄
非線形要素を導入した共振型メタマテリアルに共振する基本波を相互作用させると、高効率に第二次高調波が発生する。この考えをさらに拡張して、第二次高調波にも共振する2重共振メタマテリアルを用いることで、より高効率に第二次高調波を発生させる方法について紹介する。

○光アンテナ効果による分子励起過程の制御と新奇光機能の創出
/大阪府立大学/石原一・余越伸彦・逢坂良樹
光子の空間的広がりは色素分子等に比べ数桁長いため、光照射された1分子が光を吸収する確率は通常、極めて小さい。また光の長波長性は、光学遷移の選択則を通して吸収可能な光波長を制約する。光アンテナはこのような原理的限界を突破するツールとして期待される。本稿では、アンテナと分子の量子力学的結合を考慮すれば、従来の理解の枠組みを超えた形で分子の光励起過程が制御され、新奇な光機能が追求できることを議論する。

○メタ表面による熱輻射制御
/大阪大学/高原淳一
近年、熱輻射スペクトルを人工的な構造によって制御することが可能となり、様々な分野への応用が検討されている。本稿では熱輻射制御の応用と課題について述べ、二次元メタマテリアル(メタ表面)を利用した非常に薄い構造体による熱輻射制御に関する我々の研究を紹介する。

○誘電体メタマテリアルを用いたテラヘルツ波吸収体の作製
/大阪大学/花井研一郎・高野恵介・中嶋誠/信州大学/宮丸文章
テラヘルツ帯で100以上の高誘電率を持つ酸化チタンからなる微小球配列でテラヘルツ波吸収体を作製し、球のMie共鳴に起因する96%の吸収率を得た。さらに吸収率を向上できる構造を電磁場シミュレーションにより検討した。

○メタマテリアルの解析
/サイバネットシステム(株)/沖巌
材料の組み合わせや形状を工夫して欲しい物性をもつ人工的な物質を作るメタマテリアルが広まってきた。現在メタマテリアルとして議論されているものは、基本的に電磁波をハンドリングするものが多数を占めるが、その対応範囲はマイクロ波、テラヘルツ領域、赤外領域、可視光領域、紫外の領域まで広い。本稿では、これらのメタマテリアルの特性を計算するための事例と注意点について議論したい。

■解説
○将来光ネットワークのための超大容量空間多重光通信技術
/日本電信電話(株)/宮本裕・高良秀彦
将来にわたり持続的に光ネットワークの伝送容量を増加する技術として、マルチコアおよびマルチモードによる空間多重を利用した光通信技術の研究開発が活発化している。本稿では、超大容量空間多重光通信技術の研究開発状況および課題について解説する。

○非接触で3D形状計測できるEUV顕微鏡
/兵庫県立大学/原田哲男・木下博雄・渡漫健夫
非接触で試料の三次元形状を評価可能な極端紫外線(EUV)顕微鏡を開発した。コヒーレントなEUV光を試料に照射し、回折画像から計算により試料像を導出する。EUV用フォトマスク上の欠陥を空間分解能30nm、高さ分解能0.1nmで観察できた。

○ナノチューブを使ったプロトンビーム生成
/大阪大学/村上匡且
従来、レーザーによるイオン加速研究には、平板ターゲット、クラスター(球状)ターゲット等の形状物質を使った代表的な3〜4方式があるが、本稿では、最近提案されたカーボンナノチューブを利用した新しいプロトン加速方式に関して紹介する。

■製品技術紹介
○超広視野レーザ走査イメージャ欠陥検査装置
/(株)オプセル/小俣公夫

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