メタマテリアル・フォトニック結晶グループの研究内容


金属誘電体メタマテリアルの異常光学応答

 非磁性金属/誘電体短周期多層膜における光領域の磁気応答を研究しています。これまでに研究されてきた分割リング共振器のような複雑な構造を用いなくても、磁気応答が可能であることがわかってきました。多層膜構造以外の新しい3次元構造においても、磁気的応答および負の屈折率の実現を目指しています。

図1:光領域におけるs偏光ブリュースター現象の実現 通常の物質では光電場の偏光が入射面に平行(p偏光)の場合にしか反射が0となる角度が存在しませんが、うまくデザインしたメタマテリアルでは入射面に垂直(s偏光)の場合でも下図に示すようにある角度(78度)で反射が0となります。

 メタマテリアルについては石原の講演ファイルも参考にしてください。


金属フォトニック結晶における運動量と角運動量

 光は運動量をもつため、金属中の電子に力をあたえることができます。また円偏光は角運動量を持つため、金属に磁化を与えることができます。われわれはこれらを試料に発生する起電力という形で測定し、構造と(角)運動量の関係について調べています。
本研究については畑野のホームページ に説明があります。ご覧ください。


 
図2:EB描画装置で作製した対称グレーティング(右)と非対称グレーティング(左)。ともに周期1200 nm