セミナー詳細ページ

■本セミナーの主題および状況

★メタマテリアルとは、自然界の物質にはない特殊な性質を持つ人工的な素材であり、光を含む電磁波や音（音波）などの波動現象に対して人為的に制御することができます。

★三次元構造のメタマテリアルを二次元構造にしたものがメタサーフェスと呼ばれており、振幅、位相などの電磁波の特性を操作・制御するために使用することができます。

★5G Evolution & 6Gに向けては，無線アクセス性能の向上のため，空間領域で分散された新たな無線ネットワークトポロジ（New Radio Network Topology: NRNT）が検討されており、経済性の観点等からNRNTの要素技術であるメタサーフェス技術やReconfigurable Intelligent Surfaceが注目されており，実証実験も実施されております。

■注目ポイント

★テラヘルツ波の位相制御について「モアレパターンを用いた手法」と「アンテナと導波路の立体的な配置による手法」を紹介！

★金属を用いたプラズモニックメタサーフェスと高屈折率媒質を用いた誘電体メタサーフェスについて物理的基礎から詳しく解説！

講座担当：牛田孝平

≪こちらの講座は、WEB上での開催のオンライン講座になります≫

※現在講師の先生に最新のご講演主旨をご考案いただいております。完成次第本ページを更新いたします。

　本セミナーはメタマテリアルおよびメタサーフェスに関する基礎原理から応用までを学習する体系的コースである。本コースは３次元メタマテリアルの発展とその動作原理をたどりながら、近年、進展の著しいメタサーフェスに関する原理について学ぶ。その基礎の上にたち、メタサーフェスの応用と最新のトピックスを紹介する。
　基礎原理では金属を用いたプラズモニックメタサーフェスと高屈折率媒質を用いた誘電体メタサーフェスについて物理的基礎から詳しく述べる。応用ではメタレンズ、メタホログラム、構造色、熱輻射制御などの研究例を紹介する。最後に、最新のレビュー論文をもとにこの分野の最近のトレンドと今後の展望を時間の許す限り述べる。

　本セミナーでは、メタ表面に代表される人工構造による電磁波の制御手法について、特に位相制御に主軸を置いて講演する。メタマテリアル、メタ表面は、光の波長よりも小さい構造を三次元的もしくは二次元的に集積させることで新たな制御性を発現する構造として今世紀初頭から現在にかけて研究のすそ野を広げてきた。
　講演者はこれまでテラヘルツ(THz)帯のメタ表面や人工構造の示す機能性について研究を進めてきた。THz帯で機能を発現するこれらの構造は、光波帯に比べ比較的大きくてもよく作製手法の工夫が活かしやすい。また、THz波は電場の直接観測が可能であることから位相に対する効果の原理検証に本質的な強みを発揮する。
　講演では、THz波の位相制御手法として、二次元周期構造のモアレパターンに関係するモアレ型メタ表面、アンテナと導波路の立体的な組み合わせについて紹介する。このような位相制御技術と次世代無線通信技術（Beyond 5G/6G）の関係についても触れる。

※現在講師の先生に最新のご講演主旨をご考案いただいております。完成次第本ページを更新いたします。

　5G Evolution & 6Gに向けては，無線アクセス性能の向上のため，空間領域で分散された新たな無線ネットワークトポロジ（New Radio Network Topology: NRNT）が検討されている．また，近年，経済性の観点等からNRNTの要素技術であるメタサーフェス技術やReconfigurable Intelligent Surfaceが注目されており，実証実験も実施されている．高周波数帯においては，既存の置局を考慮すると，建物足元のエリア化が困難であるため，著者らはメタサーフェス技術を用いた新たな解決策の有効性を確かめるべく，28 GHz帯 5G基地局（Base Station: BS）及び端末（User Equipment: UE）を用いた伝送実験を実施した．BSのビームフォーミング機能により，電波を特定の方向に透過させる計5枚の透過型メタサーフェスにビームを選択的に当てることで，建物の足元に位置するUEに対して電波を到達させる．本実験では，ドコモR&Dセンタの建物内にBSを配置し，その先の窓ガラスに透過型メタサーフェスを貼り付け，屋外の台車に設置したUEを用いて伝送特性を測定した．本報告では，本伝送実験の概要を紹介し，実験で得られた伝送特性を明らかにする．