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PDF/月刊誌論文/code:pg_0410_03マテリアル インテグレーション 2004年10月号
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PDF/月刊誌論文/code:pg_0410_03 マテリアル インテグレーション 2004年10月号
MATERIALS INTEGRATION フォトニックフラクタル
フォトニックフラクタルによる電磁波の局在
■著者
大阪大学 接合科学研究所附属スマートプロセス研究センター 桐原 聡秀 ほか
■要約
フラクタルは海岸線や入道雲の複雑な隆起など,自然界に多く見られる複雑構造である.1975年に米国の数学者Mandelbrotにより提唱された幾何学概念であり,コッホ曲線のごとく一部分が全体の縮図となる自己相似性を有する.画像解析や材料特性の予測をはじめ,流体の運動や経済の動向など,主に計算機シミュレーションにおいて,複雑系の取り扱いに威力を発揮してきた.ところが近年になって,現実に形を持つフラクタル構造が,振動に対して特異な共振を示し,固有モードを形成するとの予想が理論系の研究者の間で話題に上るようになった.我々はこのフラクトンと呼ばれる固有モードを発見するべく,誘電体でフラクタル構造を作製し,電磁波挙動を解析しようと考えたのである.その結果は驚くべきものであり,電磁波のエネルギーをそのまま内部に局在できるという画期的な特性を発見するに至った.我々はこの新しい機能材料をフォトニックフラクタルと命名し,既にいくつかの学術論文や講演などにおいて,得られた知見を公表している.本稿ではコンピューター技術を積極的に活用したフォトニックフラクタルの開発手法をはじめ,研究により得られた最新の学術的知見についても述べる.さらに応用を視野に入れた電磁波制御デバイスの試作例についても紹介する.
