北京大学の研究チーム、誘電体を用いた極限の光閉じ込め手法を開発

北京大学の研究グループは、誘電体のみを使用して従来よりもはるかに小さいスケールで光を閉じ込めることができる、「イッカク」のような形状の波動関数を発見した。2025年の論文で発表されたこの画期的な成果は、金属ベースの手法で一般的であったエネルギー損失を回避する。これにより、より効率的な光デバイスや高度なイメージング技術への道が開かれることになる。

馬仁敏(Ren-Min Ma)教授率いる物理学チームは、金属を使用せずに極限の光閉じ込めを実現するための特異分散方程式を開発した。実験では、三次元の特異誘電体共振器を作成し、5 × 10-7 λ3というモード体積を達成した。近接場スキャンによって、特異点付近で予測されたべき乗則による増幅と、それより遠い距離での指数関数的な減衰が確認され、理論およびシミュレーションの結果と一致した。

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