エアギャップ構造をもつ可動MIMメタマテリアルの製作

摘要

メタマテリアルとはサブ波長サイズの構造体によって電磁場を制御し、自然界には存在しない特異的な光学特性をもつ人工材料である。微小金属構造層と誘電帯層により形成されるMetal-insulator-metal (MIM)メタマテリアルは局在表面プラズモン共鳴（LSPR）によって、共振波長において特異的な光吸収が生じる。MIMメタマテリアルの光学特性は誘電体層の厚みに大きく依存し 、向かい合わせて配置した 2 つの金属層の間隔を変化させることで光学特性の制御が可能である。この特徴から光学式センサや可変光フィルタへの応用が考えられる。本研究では2つの異なる基板に、Al平板層とAl / SiO2からなるナノ構造層を製作し、エアギャップを介して2層を重ね合わせることでMIM構造を製作した。荷重をかけ2層の間隔（エアギャップ）を0 nmに近づけることでメタマテリアルとして機能し、荷重による光学特性の切り替えが可能であることを示した。