Research

高原研究室では以下の4分野の研究を行っています。

研究分野:

  • プラズモニクス

  • メタマテリアル、メタサーフェス

  • 熱輻射制御、完全吸収体

  • フォトニクス教育:フォトンブロック・プロジェクト

■ Plasmonics(プラズモニクス)

負誘電体と誘電体の界面に存在する低次元光波の物理とその光デバイス応用に関する研究を行っています。 低次元光波を利用すると回折限界をこえたナノメートルオーダーの光ビームを伝送できるので、 ナノ光集積回路への応用が期待されます。この分野は現在、プラズモニクスとよばれ、世界中で活発な研究開発が行われています。

Keywords: Nanophotonics(ナノフォトニクス)、plasmonics(プラズモニクス)、plasmonic waveguide(プラズモニック導波路)、active plasmonics(アクティブ・プラズモニクス)、光アンテナ(optical antenna)、 プラズモニックカラー(plasmonic color)、low-dimensional optical waves(低次元光波)、refractory plasmonics(高融点プラズモニクス)

■ Metamaterial & Metasurface(メタマテリアルとメタサーフェス)

多数のナノ構造共振器(メタ原子)から構成された人工的光学媒質をメタマテリアルといいます。2次元のメタマテリアルがメタサーフェス(メタ表面)です。近年は金属を用いない無損失の誘電体メタサーフェスの研究に力を入れています。特に、メタサーフェスを用いた構造色の研究を行っています。また、メタサーフェスを利用した完全吸収体や選択輻射エミッターとその応用に関する研究を行っています。

Keywords: metamaterials(メタマテリアル)、metasurface(メタサーフェス、メタ表面)、active metamaterial(アクティブ・メタマテリアル)、hyperbolic metamaterial(ハイパボリック・メタマテリアル)、all dielectric metasurface(誘電体メタ表面)、Mie resonator(ミー共振器)、Magnetic Dipole(磁気双極子)

■ Thermal Radiation Control(熱輻射制御)

高温プラズモニクスの視点から、微細構造による熱輻射制御の研究に取り組んでいます。物質の表面に人工的に形成したマイクロキャビティ・アレイ構造によって熱輻射スペクトルや偏光を物質によらずに制御することができます。これは構造による輻射場制御の考え方を熱輻射に適用したものといえます。これは狭帯域熱輻射光源や高効率白熱電球などへの応用が期待されます。近年、グリーンフォトニクスとよばれる省エネルギーで環境負荷の少ないフォトニクスが注目されていますが、熱輻射制御の研究はグリーンフォトニクスの観点からも注目を集めています。

Keywords: thermal plasmonics(熱プラズモニクス)、refractory plasmonics(高融点プラズモニクス)、Thermal radiation control by microstructures (構造による熱輻射制御)、 microcavity(微小共振器)、spoof-surface plasmon(擬似表面プラズモン)、incandescent lamps(白熱電球)、IR emitter(赤外線エミッター)、radiative cooling(放射冷却)、sky radiator(スカイラジエーター)

■ Photon Block Project(フォトンブロック・プロジェクト)

光のブロック玩具「フォトンブロック」を開発しています。フォトンブロックは光のブロックであり、このコンセプトを様々な形で実現することを目標としています。 フォトンブロックには2種類あります。一つはレゴブロックを用いた光学マウントシステムで、ブロック光学系を教育用として提案し、組立マニュアルを公開しています。 また、玩具として「発光する透明なブロック」を開発しています。詳細は以下のホームページを参照してください。

Photon Block Homepage(フォトンブロックのホームページ)

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