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- 305-0044 茨城県つくば市並木1-1 [アクセス]
研究内容
- Keywords
フォトニック結晶, 共振器QED,粒子線放射
出版物2004年以降のNIMS所属における研究成果や出版物を表示しています。
所属学会
日本物理学会
電子・光機能材料研究センター
タイトル
非線形，非エルミートナノフォトニクス
キーワード
光整流，高調波発生，レーザー，コヒーレント完全吸収
概要
フォトニック結晶、メタマテリアル、金属ナノ構造は物質が持つ固有の光学特性を人為的に変化させ、光の伝搬や光－物質間相互作用の制御を可能にする。光学非線形性や利得、損失、開放系などによる非エルミート性は制御のさらなる高度化をもたらし、新規な特性をもつ光電変換や高調波発生、レーザー、反レーザー（コヒーレント完全吸収）などが実現できる。これらを解析計算や数値シミュレーションによって研究している。
新規性・独創性
● 超高速で応答する光電変換（光整流、ワイヤレスパワー伝送、光検出など）
● 特異なレーザー、反レーザー特性
● トポロジカル効果による頑強な光集積回路
内容
金属ナノ粒子における光起電力のポテンシャル配位：近年反転対称性を破った絶縁体や半導体におけるバルク光起電力がソーラーセルや超高速での光検出などの応用に向けて注目されている。これに対して金属では表面が支配的になるナノ構造での光起電力が重要になるが、金属表面はプラズモン共鳴や非局所応答、quantum spill-out などが複雑にからみあい、未解明な部分が多い。ここでは半解析的な手法で金属ナノ粒子での光誘起静電ポテンシャルを求めている。
まとめ
非エルミート光学系における増幅スペクトル：利得や損失のある系は非エルミート系と呼ばれ、近年、有限系で大多数の固有モードが端に局在するという非エルミート表皮効果が発見された。この効果の影響により指向性をもったレーザー発振やコヒーレント完全吸収がデザインできることを明らかにした。ここでは線形計算によるレーザー発振の特性解析として、入射光に対する増幅率を示している。
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