メタサーフェス（2023年12月調査）
発刊日
2024/04/15
体裁
B5 / 42頁
資料コード
R66200102
PDFサイズ
4.8MB
PDFの基本仕様
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※紙媒体で資料をご利用される場合は、書籍版とのセット購入をご検討ください。書籍版が無い【PDF商品のみ】取り扱いの調査資料もございますので、何卒ご了承ください。
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カテゴリ
調査資料詳細データ
調査概要
本調査レポートは、定期刊行物 Yano E plus 2024年1月号に掲載されたものです。
リサーチ内容
～低損失で、透過率・屈折率を幅広く制御できるメタサーフェスは、
テラヘルツ波を用いるBeyond 5Gに欠かせないデバイスとなる～
1．一躍脚光を浴びるようになったメタサーフェス
2．メタサーフェスとは
3．メタサーフェスの特長
4．メタサーフェスの応用分野
4-1．光学
4-2．無線通信
4-3．センシング
4-4．エネルギー
4-5．宇宙
4-6．軍事
5．メタサーフェスに関する市場規模
【図・表1．メタサーフェスの国内およびWW市場規模推移と予測
（金額：2020-2040年予測）】
【図・表2．メタサーフェスの応用分野別WW市場規模推移と予測
（金額：2020-2040年予測）】
6．メタサーフェスに関連する企業・研究機関の取組動向
6-1．国立大学法人 大阪大学
(1)金属メタサーフェスによる吸収と反射の制御
(2)誘電体メタサーフェス
6-2. 国立大学法人 筑波大学
(1)表面プラズモンのフェムト秒時間分解イメージングによって
光の波束の動きを捉える
【図1．表面プラズモンの模式図】
(2)人工物質「ナノ原子」の光応答を100兆分の1秒の時間分解能で可視化
【図2．本研究に用いた実験手法の概略図】
【図3．ナノ共振器を通り抜ける表面プラズモン波束の
時間分解映像のスナップショット】
【図4．ナノ共振器の共鳴振動数の「離調」による通り抜け波束の
シフトの制御】
6-3．国立大学法人 東京大学
(1)光学メタサーフェスを用いた小型・高速偏波受信器の開発
（東京大学╱NICT共同プレスリリース[1]）
【図5．光学メタサーフェスを用いた垂直入射型偏波受信器の模式図(左)と、
試作したメタサーフェスのSEM像(右)】
【図6．メタサーフェスによる偏波分離】
【図7．試作した素子を用いたセルフコヒーレント信号光の受信結果】
(2)メタサーフェスを用いた空間・偏波多重コヒーレント受信器の開発
【図8．新たに提案された表面入射型マルチコアDPコヒーレント受信器】
6-4．国立大学法人 東北大学
(1) 6G次世代通信に向けたテラヘルツ波の透過性・位相可変メタマテリアルの開発
【図9．開発したチューナブル・フィルターの基本構造の模式図】
【図10．製作したメタマテリアル単位構造部のSEM像】
(2) 6Ｇ通信向け電波制御材料として安価かつ大量生産可能な
3次元バルクメタマテリアルの開発
【図11．3次元バルクメタマテリアルの外観写真(a)と拡大写真(b)】
(3) 6G向け透過型メタマテリアルでテラヘルツ波の伝播方向を
広角に制御可能な電波偏向制御技術の開発
【図12．製作した透過型メタマテリアルの光学顕微鏡写真】
(4)他のアプリケーション事例
①ロボットアーム用メタマテリアル
【図13．表面プラズモン共鳴による光吸収を利用した
超高感度光学式フォースセンサーの模式図】
②スマートフォン・モバイル端末用メタマテリアル
【図14．メタマテリアルカラーフィルターを用いた超小型分光器】
③熱遮蔽メタマテリアル
【図15．2次元周期構造を持つメタマテリアル(上)と
その透過・反射スペクトル】
④バイオメディカル用メタマテリアル
【図16．回転対称メタマテリアルを用いた高感度屈折率センサーと
DNAのラベルフリー検出】
⑤可視光用誘電体メタマテリアル
【図17．メタマテリアル粒子に及ぼす水素アニーリングの効果】
(5)メタマテリアル研究革新拠点（Meta-RIC）
6-5．国立大学法人 三重大学
【図18．2.4GHzにおいて高い吸収を示す低反射メタマテリアルの設計】
【図19．数値シミュレーションによる素子の設計】
【図20．シミュレーション結果】
【図21．マイクロ波測定実験のサンプル(左)と模式図(右)】
6-6．国立研究開発法人 理化学研究所
(1)メタレンズ
【図22．GaN製メタレンズ】
(2)「黒」をつくる
【図23．メタマテリアル吸収体の模式図(左)。
MgF2ギャップ層で分離されたAuフィルム上のAuマイクロリボン（50nm）で
構成されるメタマテリアル吸収体MIM(金属╱絶縁体╱金属)の断面図(右)】
(3)赤外分光法（FT-IR）
①固体サンプル
【図24．FT-IRに供した単分子薄膜固体サンプル(左)とFT-IR結果(右)】
②液体サンプル
【図25．FT-IRに供した液体サンプル】
③気体サンプル
【図26．2D MIM構造から3D MIM構造にしてホットスポット密度が
増加することで感度向上を図った気体サンプル用MIM構造】
7．メタサーフェスの将来展望
関連リンク
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