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研究会について

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電磁メタマテリアルとは

自然界に存在する物質では不可能な機能を生じるようにデザインされた 人工的な機能材料を、 物質を超える物質という意味でメタマテリアルと呼びます。 複合材料やエレクトロニクス回路なども広義のメタマテリアルといえますが、 通常は「電磁波の波長に対して充分に小さな内部構造をもつが、 波長のスケールでは一様であって自然界にない物理的性質を示す系」 をさすことが多いようです。

このような条件下で発現する物理的性質には未知の多くのものが期待されます。 その中で最初に発見され、 現在熱い注目を集めているのが「負の屈折」現象です。 金属と誘電体からなる人工構造において、 電磁波の電場成分および磁場成分と物質との相互作用をうまく設計することによって、 自然界のどんな物質においても報告されていない、 負の屈折率を示すことが可能となります。 電場、磁場、波数ベクトルの関係から このような現象が起こるメタマテリアルは左手系物質と呼ばれることもあります。

構造作製が容易なマイクロ波、ミリ波領域においては、超解像レンズ指向性制御アンテナなどの現実的な応用が検討されています。 一方波長が短くなってくると、作製が困難になるのみならず、 物質内でのエネルギー損失が顕著となり、 負の屈折を実現することが難しくなりますが、 逆に物質との相互作用により、 これまでにない新奇な物理現象が期待されています。

このようにさまざまな電磁波波長の現象を統一的にみることにより、 新概念の創出とその応用が有機的に生じるところがメタマテリアル分野の特徴といえます。

電磁メタマテリアル研究会について

電磁メタマテリアル研究会は 日本における電磁メタマテリアル研究の普及と活性化を目指して、 2005年10月に発足しました。 これまで電子情報通信学会、応用物理学会、 日本物理学会の3つの学会でそれぞれ活躍してきた研究者が各分野における情報交換を行うとともに、この場での交流を通して、 日本発の独創的な研究を発信していきたいと考えております。

 

研究会世話人 石原照也(東北大学理学研究科物理学専攻)

 
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