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▶︎メタマテリアルの研究室

 2000年代初頭より, 波長の長さに比べて十分小さい微細構造, 単位セルを配列して(原子・分子と見立てて)構成された構造体からなる人工媒質メタマテリアルの研究が盛んに行われています. メタマテリアルは構造により元の材料が示さない性質を示し, 特に, 単位素子を構成する材料, 形状, 配列の仕方を上手く設計すれば(図1)自然の材料では得られない特性を得ることができます.

 自然の材料では得られない特性を持つメタマテリアルの代表的な例としては, 屈折率が負となる媒質(図2), 屈折率が0となる媒質(図3), 覆った物体を見えなくする媒質(図4), 物体からの散乱波を模擬し別の物体に見せかける媒質(図5)などがあり, これらの実現に向けた研究が盛んに行われています.

 当研究室では, メタマテリアルの研究の中でも, 電磁波あるいは音波に対して物体を見えなくする媒質(透明マントあるいはクローク, 図4)や物体からの散乱波を模擬する媒質(イリュージョン, 図5)の実現と応用に関する研究に焦点を当てています. 


図1 メタマテリアルの構成例


  

図2 屈折率の正負の違いとそれぞれの媒質中の波の伝搬の様子


    

図3 屈折率0媒質中の波の伝搬の様子
 

 

  

図4 透明マントによる物体からの散乱波の消失
             
    

 

図5 イリュージョン媒質による物体からの散乱波の模擬