1/31 フォトニック結晶・メタ表面の基礎と 光物性創出に向けた応用・最新研究動向

森竹 勇斗　氏
東京工業大学 理学院物理学系　助教
理化学研究所　光量子工学研究領域　フォトン操作機能研究チーム　客員研究員

【ご専門】

人工構造を用いた光物理
ナノフォトニクス、プラズモニクス、メタマテリアル、光学測定、微細加工技術、微小機械（MEMS）、フォトニック結晶、トポロジカルフォトニクス、非エルミートフォトニクス
【ご関連HP】

http://notomi-lab.phys.titech.ac.jp/ 
http://moritake.online/index.html

 　近年の微細加工技術の進展にともない発展してきたナノフォトニクス分野では、光の波動性を巧みに活用することで新たな光機能の創出を目指している。これまでのレンズやミラーといった光学素子の極限的な高度化のみならず、光を用いた回路（コンピューティングや機械学習）への適用により、従来のエレクトロニクスとは異なる特徴を持った光デバイスが21世紀の社会で活躍すると期待されている。
　本講演では、ナノフォトニクスの歴史とその中心的な研究対象となってきた、フォトニック結晶・メタマテリアル・メタマテリアル表面についてその基礎と応用について概説する。このようなナノフォトニック構造がどのような原理で動作するか、どのように設計し作製、評価するか、そしてどのような応用が期待されているかについて解説する。また、ナノフォトニクス分野では物性物理学（電子物理、固体物理）で築かれた理論的な体系の模倣が重要なカギをにぎる。そのため、ナノフォトニクスはなかなかむずかしい物理のアイデアに触れるよい教材でもある。本講演では、結晶の物理学から最新のトポロジカル絶縁体のアイデアまで幅広くカバーし、様々な科学分野の基礎となっている物理の理解を深める機会としても有用である。

１．ナノフォトニクスとは
　1.1 光制御の歴史
　1.2 波動性を活用した光学技術
　1.3 ナノフォトニクスの歴史
　1.4 ナノフォトニクスの分野の全体像
 
２．フォトニック結晶
　2.1 フォトニック結晶とは
　2.2 フォトニック結晶の原理
　2.3 フォトニック結晶導波路
　2.4 フォトニック結晶共振器
　2.5 フォトニック結晶レーザ
 
3．メタマテリアル
　3.1 メタマテリアルとは
　3.2 屈折率とは
　3.3 負の屈折
　3.4 メタマテリアルを用いたクローキング
　3.5 メタマテリアルを用いた吸収体
 
4．メタ表面
　4.1 メタ表面とは
　4.2 メタ表面のレンズ応用
　4.3 メタ表面のフィルタ応用
　4.4 メタ表面の偏光光学素子
 
5．ナノフォトニクスの設計・作製・評価
　5.1 設計手法（シミュレーション手法）
　5.2 作製の基礎
　5.3 基本的な光学評価

6．電子材料の活用
　6.1 電子材料による動的デバイス
　6.2 相変化材料
　6.3 グラフェン
 
7．最新のナノフォトニクス
　7.1 トポロジカルフォトニクス
　7.2 非エルミートフォトニクス

　□質疑応答□

※講演プログラムは追加・修正する場合がございます。（変更の際にはご連絡申し上げます）

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