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【ナノテク】光通信に適した1.5μm近辺の波長で負の屈折率を示す新素材

1 :pureφ ★:2005/12/18(日) 15:39:31 ID:???
負の屈折率を持つ新しい素材が拓く新しい光学技術

 非常に小さな金の棒がガラスに埋め込まれた新しい素材が、それを透過する光に、自然界
に存在する普通の物質には見られないような作用をする。Purdue大学でこの素材を開発した
人々によると、分子の画像を得たり、シリコンチップにさらにたくさんのデバイスを詰め込むこと
のできる露光技術に応用できる可能性があるということだ。

 この新素材を透過する光の位相、あるいは波の動きは光そのものは前向きに進んでも後ろ
向きになる。それは坂道を自転車で駆け下りながらペダルを逆向きに回転させるのに似ている、
と研究者は言う。2001年に初めて負の屈折率を示すそのような物質構造が作成されたとき、
長い間予想されていた現象を目の当たりに見せるものとして大きな話題になった。しかし、
そのときは波長の長いマイクロ波でしかうまくいかないものだった。

 Vladimir M. Shalaevらは今回、光通信に適した1.5μm近辺の波長で負の屈折率を持つ物質
(NIM)を報告した。Shalaevによれば、光通信システムにさらに光を詰め込み、光の処理能力
を向上させるための負の屈折率を持つ光学材料の開発に道を開くものとなるとのことだが、
今回の金ベースのNIMでは損失が多く、実用化するにはあまりにも多くの入射してくる光を
吸収するようだ。

 「これらの新素材の面白さは、工学的な自由さを提供しているところにある」とコロラド大学
Boulder校で別種の負の屈折率を持つ系――ポリマー中のシリコンロッドを使ったフォトニック
結晶――を研究しているWounjhang Parkは言う。

 NIMがもつすばらしい可能性の一つとして、スーパーレンズと呼ばれる、その波長そのもの
よりもずっと高い解像度で対象を観察できることができる可能性が知られている。この効果は
NIMが光を通常の正の屈折率を持つ物質が行うように外側に向けて反射するのではなく、内側
に向かって反射するという性質に基づいている。NIMスーパーレンズにより、生きたままの
細胞のたんぱく質を光学顕微鏡を使って観察するということが日常的に行われるようになる
かもしれない、とShalaevは語った。

Shifting Light Into Reverse
Chemical & Engineering News Ivan Amato December 7, 2005
http://pubs.acs.org/cen/news/83/i50/8350material.html

Negative index of refraction in optical metamaterials
V. Shalaev, W. Cai, U. Chettiar, H. Yuan, A. Sarychev, V. Drachev, and A. Kildishev
Opt. Lett. 30, 3356-3358 (2005)
http://www.opticsinfobase.org/abstract.cfm?URI=ol-30-24-3356

「内側に向けて反射」についてはこちら
「へそ曲がり」レンズとマイナスの屈折率
http://www5.ocn.ne.jp/~report/news/refraction2.htm

関連スレ
【ナノテク】アフリカ生息のアゲハチョウ 光で輝くりん粉は、天然のダイオードと同じ結晶構造 2005/11/20
http://news18.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1132484939/l50

2 :名無しのひみつ:2005/12/18(日) 15:43:10 ID:UggEEO35
あるいは波の動きは光そのものは前向きに進んでも後ろ向きになる。

ムーンウォークみたいなものだな ポー!

3 :名無しのひみつ:2005/12/18(日) 15:55:28 ID:K62alMX4
こりゃすごい!

4 :名無しのひみつ:2005/12/18(日) 16:03:14 ID:oNyDZeVw
光通信・・・ご存知光通信。DQN営業

5 :名無しのひみつ:2005/12/18(日) 16:18:28 ID:6RoAKojp
http://news18.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1132849262
これか

6 :名無しのひみつ:2005/12/18(日) 16:19:09 ID:DL+T7QOj
なんだ、格安市外電話や携帯電話販売の光通信スレじゃないのかw

7 :名無しのひみつ:2005/12/18(日) 16:33:27 ID:0drLNndE
いまいちイメージしづらい・・・

8 :名無しのひみつ:2005/12/18(日) 17:00:31 ID:VUnUBr6/
凸レンズの形状で凹レンズが作れる?

あまりに無意味な気もするが。

9 :名無しのひみつ:2005/12/18(日) 17:34:04 ID:K62alMX4
分散はどうなってるんだ?

10 :名無しのひみつ:2005/12/18(日) 18:34:06 ID:CwTfLCtz
>その波長そのものよりもずっと高い解像度で対象を観察できる

この辺りが今までの常識を破るわけだね。これが本当なら、ブルーレーザーが
無くとも5インチのディスクに100GBくらい読み書きできる筈なんだが
どうでしょう?

11 :名無しのひみつ:2005/12/18(日) 20:09:09 ID:LMY7oGYm
>この新素材を透過する光の位相、あるいは波の動きは光そのものは前向きに進んでも後ろ向きになる。
これ、気象学の分野でも似たような話があった気がするんだけど…

10年以上前にいい加減に勉強しただけだからよく分からん。知ってる人いたら解説夜露。

12 :名無しのひみつ:2005/12/18(日) 21:35:00 ID:T1TgzINH
>>11
「光の分散」「群速度」「位相速度」

あたりでググルと、説明があるんじゃないかな。

13 :名無しのひみつ:2005/12/18(日) 22:19:03 ID:HwXwTDxA
これはすごい!!
ワープできる?

14 :名無しのひみつ:2005/12/19(月) 01:00:55 ID:TiMleuxc
すごいじゃん
これでレンズの収差なくせるよきっと

15 :名無しのひみつ:2005/12/19(月) 07:35:58 ID:4EbXL08R
これで凸レンズ作ると凹レンズみたいに働くの?

16 :名無しのひみつ:2005/12/19(月) 09:31:39 ID:Lgt1bop/
>>13
何度でもな

17 :名無しのひみつ:2005/12/20(火) 09:33:47 ID:MjYOgPJT
負の屈折率って何よ?
イメージできない

18 :名無しのひみつ:2005/12/20(火) 09:39:58 ID:IAYa3OSE
>>17
http://www5.ocn.ne.jp/~report/news/refraction2.htm

19 :名無しのひみつ:2005/12/20(火) 09:44:55 ID:m47CUeqX
去年かいつか忘れたけど日経サイエンスの記事に載ってたな
あれと同じやつかな?

20 :名無しのひみつ:2005/12/20(火) 22:45:04 ID:MjYOgPJT
>>18
サンクスコ!

21 :名無しのひみつ:2005/12/21(水) 13:04:56 ID:ayraYmDs
>>18
そのサイト >>1 で紹介されているけど、他にも色々面白い話題が
初心者に解かり易いように解説されているね。

22 :名無しのひみつ:2005/12/21(水) 14:01:49 ID:82hWgSAN
光ファイバーの束で、拡大率2倍程度の「完全な平面レンズ」とか作った会社があったな。

23 :名無しのひみつ:2005/12/21(水) 15:21:42 ID:pZ1cadLI
負屈折率の物質内での光の速度はどう扱うのかな

24 :名無しのひみつ:2005/12/21(水) 16:01:20 ID:TUk6m3jV
> NIMがもつすばらしい可能性の一つとして、スーパーレンズと呼ばれる、その波長そのもの
>よりもずっと高い解像度で対象を観察できることができる可能性が知られている。

ぜんぜん分からん。
可視光では見えないスケールの物は、より短い波長で観察してるわけだが、スーパーレンズだと
可視光のままで解像度が上がるわけ?
どんな魔法ですか?

25 :名無しのひみつ:2005/12/21(水) 16:52:42 ID:5SogVgZ9
>>24
> 可視光では見えないスケールの物は、より短い波長で観察してる

http://web.canon.jp/technology/future/01.html
http://www.res.titech.ac.jp/~kiso/research-2cms.html


26 :名無しのひみつ:2005/12/21(水) 16:53:58 ID:R4gTdstd
>>24
限外顕微鏡のように波長以下を光で見ようとする試みはいろいろある

27 :名無しのひみつ:2005/12/21(水) 17:51:13 ID:JeBrB2wK
これでパルスの圧縮がラクに

28 :名無しのひみつ:2005/12/21(水) 23:17:40 ID:rLlDTcY9
>>27
帯域が狭すぎて駄目な予感…

そもそも、通信に使うならパルス圧縮よりスペクトル分散の方が有利だろ。

29 :名無しのひみつ:2005/12/22(木) 03:50:13 ID:y2Z3PGK7
>>28
いや、俺は通信には興味無いから。

30 :名無しのひみつ:2005/12/22(木) 04:32:11 ID:eLzoFDxk
パルスを圧縮できれば実況鯖が飛ばずに済むんだが。

31 :名無しのひみつ:2005/12/22(木) 07:36:56 ID:P7y4kImD
間違えてバルスを唱えてしまった

32 :名無しのひみつ:2005/12/22(木) 16:32:45 ID:t8duYrcp
>1 V. Shalaev, W. Cai, U. Chettiar, H. Yuan, A. Sarychev,
V. Drachev, and A. Kildishev
evがついてるのはスラブ系、Yuanは中国系、Chettiarは南印度系だろ。
Caiはどこの出身か見当がつかんが、欧米人の名前ではなさそうだ。


33 :名無しのひみつ:2005/12/24(土) 11:17:39 ID:soGTWrXM
オナネタに使えるのか?

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