光メタマテリアル入門

光メタマテリアル入門

著者名 田中 拓男
発行元 丸善出版
発行年月日 2016年11月
判型・装丁 A5 210×148 / 並製
ページ数 178ページ
ISBN 978-4-621-08783-1
Cコード 3042
NDCコード 425
ジャンル 物理学 >  物性物理 >  材料科学
物理学 >  応用物理
機械・金属・材料 >  材料工学

内容紹介

メタマテリアルとは、自然界の物質では現れない特殊な機能をもたせた人工物質で、特に自然界の常識を超えた応用が期待できることから、その開発をめぐって激しい国際競争が繰り広げられている。自由自在に操ることができる材料が注目され、様々な応用が期待される。例えば、とても薄いメガネレンズ、伝送ロスがない光ファイバー、さらには透明人間…などを可能にする。そのメタマテリアルについて、物性的な基礎、新機能を生む原理、具体的応用や加工技術と、今後期待される新展開まで、非専門家向けにわかりやすく解説する。

目次

第1章 光とは
 1.1 光の正体,それは電磁波
 1.2 光の周波数と波長と用途
 1.3 光のエネルギーと強度
 1.4 偏波,偏光
 1.5 屈折率
 1.6 光の屈折と反射
 1.7 フレネルの反射率と透過率
 1.8 ブリュースターと全反射
 1.9 光の吸収とエネルギー準位
 1.10 マクスウェルの方程式
 1.11 金属の屈折率
 1.12 表面プラズモン
 1.13 分散と群速度
2章 光メタマテリアル
 2.1 メタマテリアルの概要
 2.2 メタマテリアルを構成する素子
 2.3 物質の電気的応答と磁気的応答
 2.4 メタマテリアル研究の歴史
 2.5 SRRの動作原理
 2.6 透磁率の変化
 2.7 SRRのQ値と光学定数の変化量
 2.8 貴金属の導電率
 2.9 金属の光学特性―内部インピーダンス
 2.10 SRRの磁気応答の周波数特性
 2.11 光で動作するSRRを得るために
 2.12 光で動作する1重リングSRR
 2.13 光メタマテリアルのための共振器素子
 2.14 メタマテリアルの数値計算方法―FDTD法
 2.15 メタマテリアルの数値計算方法―その他
3章 光メタマテリアルの加工技術
 3.1 光リソグラフィ法
 3.2 光リソグラフィ法の露光手法
 3.3 電子線リソグラフィ法
 3.4 ナノインプリント法
 3.5 リフトオフ法
 3.6 真空蒸着法
 3.7 スパッタリング法
 3.8 反応性イオンエッチング法
 3.9 化学気相成長法
 3.10 集束イオンビーム法
 3.11 インクジェットプリンター
 3.12 3次元光加工法
 3.13 3次元光加工法の難しさ
 3.14 2光子吸収
 3.15 フェムト秒パルスレーザーと2光子吸収
 3.16 2光子還元法
 3.17 2光子還元法の特徴
 3.18 2光子還元法の高解像度化
 3.19 2光子重合法
 3.20 マルチビーム2光子重合法
 3.21 金属めっき
 3.22 自己組織化―ボトムアップでメタマテリアルをつくる
 3.23 三日月金属リングの大量作製法
 3.24 DNAを用いた自己組織化
 3.25 磁場配向を利用した自己組織化
 3.26 バイオテンプレート
 3.27 トップダウンとボトムアップの融合
 3.28 Metal-stress driven self-folding法
4章 光メタマテリアルの応用
 4.1 右手系物質と左手系物質
 4.2 負の屈折とVeselagoレンズ
 4.3 完全レンズ
 4.4 光学迷彩
 4.5 光学迷彩の実際
 4.6 低屈折率物質
 4.7 s偏光ブリュースター
 4.8 ブリュースターを使った無反射素子
 4.9 インピーダンス整合による無反射素子
 4.10 屈折率制御
 4.11 メタマテリアル吸収体
 4.12 赤外メタマテリアル吸収体
 4.13 光フィルター
 4.14 偏光子と旋光子
 4.15 テラヘルツプラズモン

定価:本体3,000円+税
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▼ 補足資料