先端技術:非対称な光学迷彩装置を理論的に実証、透明人間も可能?理化学研究所(理研)と東京工業大学の共同研究チームは、非対称な光学迷彩を設計する理論を構築した。新たに実証した理論では、外部からは光学迷彩装置内にいる人間や物体は見えないが、内部からは外部を見ることが可能となる。});理化学研究所(理研)と東京工業大学の共同研究チームは2015年6月、非対称な光学迷彩を設計する理論を構築したと発表した。新たに実証した理論では、外部から光学迷彩装置内にいる人間や物体は見えないが、内部からは外部を見ることが可能となる。ナノエレクトロニクス研究センターの雨宮智宏助教および荒井滋久教授らの共同研究チームである。光学迷彩は、光を自在に曲げられる装置を使って、物体や人間を光学的に見えないようにする技術である。これまで提唱されてきた光学迷彩装置は、外部のどの方向から見ても装置内部に隠れている人間や物体は見えないようにすることができる。同時に、内部には光が入ってこないため、中にいる人間も外部を見ることはできなかった。これに対して共同研究チームは、外側から装置の内部は見えないが、内部からは外部を見ることができる「非対称性」の装置を実現するための理論を構築した。この研究の基礎となったのが、2012年にスタンフォード大学の研究グループが提唱した「光子に作用するローレンツ力」の概念だという。これは、光を捕捉する光学的な共振器を格子状に配置して、その共振器間を光が曲がりながら伝搬するという理論モデルである。チームは、この格子共振器を拡張して、電場に相当する効果を発生させる光学格子共振器を用いた理論モデルを構築した。この論理モデルで検証したところ、光があたかも一般的な電磁場中を運動する電子のように振る舞い、光学格子共振器のパラメータを調整すれば、かなり自由な伝搬光路を実現できることが分かった。磁場が及ぼすローレンツ力によって完全反対称な光路を実現できるとみている。電場から受けるクーロン力に相当する力で光路を制御することにより、より多様で非対称な光の伝搬経路を実現できることも分かった。Electronics」に掲載され、2015年3月/4月号の表紙に選ばれた。グループの尾坂上級研究員らによる共同研究チームは、半導体ポリマーを塗布して製造する有機薄膜太陽電池(OPV)で、エネルギー変換効率10%を達成した。同時に、変換効率を向上させるための分子構造や物性、分子配向と素子構造の関係などについても解明した。理化学研究所は、デバイス内の熱流や温度差によって生じる熱輸送現象の解析を可能とする理論体系を構築した。熱輸送現象による電流やスピン流などを高い確度で予測できることを示した。理化学研究所は2015年4月15日、東北大学と共同でエネルギー損失なく電流が流れるトポロジカル絶縁体の薄膜の作製に成功したと発表した。研究グループは、光通信デバイスの開発において、これまでの「誘電率」制御に加えて、「透磁率」制御の概念を導入することに成功した。これまでより極めて小さく、高性能なデバイスを実現することが可能となる。LLC.ITmediaはアイティメディア株式会社の登録商標です。