Letter 材料：20面体準結晶のフォトニック特性の実験測定 2005年8月18日 Nature 436, 7053 doi: 10.1038/nature03977 準結晶構造は、光学バンドギャップ特性、すなわち光の伝搬が禁止される周波数領域を持つ可能性がある。そのため、これはフォトニック結晶で通常想定される科学技術の応用分野に適したものになる。このような準結晶は、周期結晶では禁止となる回転対称性で（面が5回対称性、3次元構造が20面体対称性になるように）、2種類あるいはそれ以上の誘電体材料を準周期的なパターンで配列すれば構築できる。準結晶は通常の結晶より高い点群対称性を持つため、そのギャップ中心周波数はより密になり、ギャップ幅はより一様になる。これらは、より球対称性に近い完全バンドギャップを形成する最適な条件となる。今までの研究は、厳密な（1次元）、あるいは近似的な（2次元）バンド構造が数値計算できる1次元と2次元の準結晶に集中しているが、3次元の場合は、同様な計算がより困難であるためまだ行われていない。本研究では、計算上の問題を実験によって回避した。ステレオリソグラフィーを使って、セルがセンチメートルスケールのフォトニック準結晶を構築し、マイクロ波の透過実験を行った。3次元20面体準結晶はかなり大きいストップバンドギャップを見せ、その準周期性にもかかわらず単純なスペクトルを生じ、そのためにその有効なブリュアンゾーン面を実験で決定できることがわかった。これらの研究により、準結晶がフォトニックバンドギャップ材料の優れた候補になることが確かめられた。 Full Text PDF 目次へ戻る
