京都工芸繊維大学 産学公連携推進センター

■研究の概要

　物質や材料にフッ素原子を導入すると、様々な機能が生まれます。
　●耐薬品性・耐熱性・耐候性
　●撥水撥油性・防汚性・低屈性率・非粘着性
　●薬効の増大および選択性の向上
　フッ素化合物は、他の元素では見られないフッ素原子に特有な効果によって上記のような機能を発現するため、多分野で幅広く活用されています。医農薬、液晶材料等のほか、最近では燃料電池の電解質膜への応用が極めて期待されており、今後ますます大きな需要が期待される化合物です。しかし、フッ素原子の特異性のために、既存の有機合成手法では、目的のフッ素化合物を調達することがしばしば困難です。我々はこの点に着目して、より安価な材料から、様々な分野のニーズに応えられるような高付加価値のフッ素中間体をより簡単に合成する手法の開発を行っています。

■研究の概要

　電磁メタマテリアルとは、波長よりも十分小さな微細構造を組み合わせた人工構造体です。このような構造体を用いることで、自然には存在しない特異な電磁応答を実現することができます。ここで、特異な電磁応答とは、例えば「負の屈折率」や「隠れ蓑(クローキング)」などの現象を指します。このようなメタマテリアルに磁性体を組み込むことで時間反転対称性を破り、同時に微細構造の幾何学的形状の空間反転対称性を破ると、電気磁気光学効果や磁気カイラル効果と呼ばれる特殊な電磁現象を実現することができます。これらの現象を用いると、電磁波の入射方向によって入射波の透過率を制御することができます(非相反性)。
　更に、透過率は入射波の偏波状態に依存せずに制御することができます。本研究では、このようなメタマテリアルの時空間制御を通じて電磁波の伝搬制御を行い、超微細なアイソレーターなどの応用を目指しています。加えて、熱輻射を担う赤外線に応用することで、一方向だけに熱を通すスマートウィンドウなどの高機能光学素子も研究しています。