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PDF/月刊誌論文/code:pg_0410_01マテリアル インテグレーション 2004年10月号
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> 2004
PDF/月刊誌論文/code:pg_0410_01 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
フォトニッククリスタルとフォトニックフラクタル
■著者
信州大学理学部物理科学科 武田 三男
■要約
フォトニッククリスタルとフォトニックフラクタルの研究について紹介し,両者の本質的な違いについて考察する.フォトニックバンドの基本概念は,1979年に千葉大学の大高一雄教授が提唱したのが最初である.注目を浴びたのは,その後8年ほどした1987年にE. Yablonovitchが擬ダイヤモンド格子を実際に作製してマイクロ波領域で始めてフォトニックバンドギャップを見出し,自然放射の制御が可能であること示してからである.この記念碑的人工結晶は彼の名をとって“ヤブロノバイト”と呼ばれている.その同じ年にS. Johnが結晶格子の周期性を乱すことにより光が局在することを理論的に予測した.これらの研究報告がきっかけとなり,金属や半導体中の電子の運動との類似性から研究者の強い興味を引き付けた.フォトニック結晶の研究は,電磁波を人工的な周期的空間構造体で制御しようとするもので,材料物質中の電子系,格子振動やスピンといったミクロな物性因子による制御が主だったこれまでの研究とは際立った原理的相違がある.また,応用面からも無閾値レーザーや非線形光学効果の増強などが期待されるために企業の研究者も取り込んで研究が盛んになっている.日本では,北大電子科学研究所の井上久遠教授が中心となり,前述の大高や京都大学,横浜国立大学,理化学研究所そして信州大学らの研究グループと科研費特定領域研究を立ち上げた.現在は,企業の研究者も多数参加し,日本はこの研究分野において世界を確実にリードしている.ここでは,フォトニッククリスタルとフラクタルの相違点を明確にしながらそれらの最近の研究を紹介する.
