Letter 材料：負の屈折率をもつ三次元光メタマテリアル 2008年9月18日 Nature 455, 7211 doi: 10.1038/nature07247 メタマテリアルは、負の屈折率などの、天然材料では実現不可能な特性をもつ人工的に加工された構造体である。負屈折率メタマテリアル（NIM）は、マイクロ波周波数に対して初めて実証された。しかし、可視光周波数のNIMは設計が難しく、これまでのところ、作製が非常に困難であることと金属の強いエネルギー散逸のため、光学的に薄い試料に限られていた。このような薄い構造体は、単原子層に類似しており、屈折率などのバルクの特性をもたせることが困難である。表面プラズモンの負屈折が最近実証されたが、二次元導波路に限定されていた。また、三次元（3D）可視光メタマテリアルも最近注目されるようになり、これには層状半導体メタマテリアルと3D磁性メタマテリアルを用いた赤外周波数における負屈折の実現が含まれるが、これらのいずれも負の屈折率を示していない。今回我々は、3.5という非常に高い性能指数（すなわち損失が少ない）の負屈折率3D可視光メタマテリアルについて報告する。このメタマテリアルは、カスケード「網目」構造（cascaded ‘fishnet’ structure）でできており、幅広いスペクトル領域で負の屈折率を示す。その上、自由空間から容易に調べられるので、光学デバイス用として機能する。我々は、この可視光NIMでできたプリズムを作製して、可視光周波数で負屈折率を実証した。これは、明らかにメタマテリアル内部を伝播する波の負の位相変化に起因するものである。バルクの可視光メタマテリアルは、3D光学効果の研究や、NIMとゼロ屈折率材料に関係する用途（逆ドップラー効果、スーパーレンズ、光トンネルデバイス、小型共振器、高指向性光源など）の可能性を開くものである。 Full Text PDF 目次へ戻る
