JP6199586B2 - メタ物質の設計方法によって設計されたメタ物質、メタ物質の設計システム及びプログラム - Google Patents
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すなわち、本発明は、
(1)任意の複素屈折率分布を与えたメタ物質の単位構造から電磁場解析によって算出されるメタ物質の単位構造全体の複素屈折率が、負の屈折率で吸収係数が1cm -1 以下になるように、前記複素屈折率分布を最適化するステップと、最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、複素屈折率が既知の物質から探索するステップと、を含む、メタ物質の設計方法によって設計されたメタ物質。
(2)任意の複素屈折率分布を与えたメタ物質の単位構造から電磁場解析によって算出されるメタ物質の単位構造全体の複素屈折率が、負の屈折率で吸収係数が1cm -1 以下になるように、前記複素屈折率分布を最適化するステップと、複素屈折率が未知である既存物質の複素屈折率を第一原理計算から予測するステップと、最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、前記複素屈折率を予測した既存物質から探索するステップと、を含む、メタ物質の設計方法によって設計されたメタ物質。
(3)任意の複素屈折率分布を与えたメタ物質の単位構造から電磁場解析によって算出されるメタ物質の単位構造全体の複素屈折率が、負の屈折率で吸収係数が1cm -1 以下になるように、前記複素屈折率分布を最適化するステップと、新規物質の複素屈折率を第一原理計算から予測するステップと、最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、前記複素屈折率を予測した新規物質から探索するステップと、を含む、メタ物質の設計方法によって設計されたメタ物質。
(4)任意の複素屈折率分布を与えたメタ物質の単位構造から電磁場解析によって算出されるメタ物質の単位構造全体の複素屈折率が、負の屈折率で吸収係数が1cm -1 以下になるように、前記複素屈折率分布を最適化するステップと、最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、複素屈折率が既知の物質から探索するステップと、を含み、前記複素屈折率が既知の物質から探索できなかった場合に、複素屈折率が未知である既存物質の複素屈折率を第一原理計算から予測するステップと、最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、前記複素屈折率を予測した既存物質から探索するステップと、をさらに含み、前記既存物質から探索できなかった場合に、新規物質の複素屈折率を第一原理計算から予測するステップと、最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、前記複素屈折率を予測した新規物質から探索するステップと、をさらに含む、メタ物質の設計方法によって設計されたメタ物質。
(5)400nm〜800nmの中に含まれる特定の電磁波の波長領域において、負の屈折率、且つ、1cm-1以下の吸収係数を有するメタ物質を設計する、(1)〜(4)のいずれかに記載のメタ物質の設計方法によって設計されたメタ物質。
(6)(1)〜(5)のいずれかに記載のメタ物質の設計方法によって設計されたメタ物質を用いた構造物。
(7)(1)〜(5)のいずれかに記載のメタ物質の設計方法によって設計されたメタ物質を用いた車両のピラー。
(8)(1)〜(5)のいずれかに記載のメタ物質の設計方法によって設計されたメタ物質を用いた飛行機。
(9)(1)〜(5)のいずれかに記載のメタ物質の設計方法によって設計されたメタ物質を用いた衣類。
(10)メタ物質の設計システムであって、任意の複素屈折率分布を与えたメタ物質の単位構造から電磁場解析によって算出されるメタ物質の単位構造全体の複素屈折率が、負の屈折率で吸収係数が所定値以下になるように、前記複素屈折率分布を最適化する最適化手段と、最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、複素屈折率が既知の物質から探索する探索手段と、を含む、メタ物質の設計システム。
(11)メタ物質の設計システムであって、任意の複素屈折率分布を与えたメタ物質の単位構造から電磁場解析によって算出されるメタ物質の単位構造全体の複素屈折率が、負の屈折率で吸収係数が所定値以下になるように、前記複素屈折率分布を最適化する最適化手段と、複素屈折率が未知である既存物質の複素屈折率を第一原理計算から予測する予測手段と、最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、前記複素屈折率を予測した既存物質から探索する探索手段と、を有する、メタ物質の設計システム。
(12)メタ物質の設計システムであって、任意の複素屈折率分布を与えたメタ物質の単位構造から電磁場解析によって算出されるメタ物質の単位構造全体の複素屈折率が、負の屈折率で吸収係数が所定値以下になるように、前記複素屈折率分布を最適化する最適化手段と、新規物質の複素屈折率を第一原理計算から予測する予測手段と、最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、前記複素屈折率を予測した新規物質から探索する探索手段と、を有する、メタ物質の設計システム。
(13)メタ物質の設計システムであって、任意の複素屈折率分布を与えたメタ物質の単位構造から電磁場解析によって算出されるメタ物質の単位構造全体の複素屈折率が、負の屈折率で吸収係数が所定値以下になるように、前記複素屈折率分布を最適化する最適化手段と、最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、複素屈折率が既知の物質から探索する探索手段と、を含み、前記複素屈折率が既知の物質から探索できなかった場合に、複素屈折率が未知である既存物質の複素屈折率を第一原理計算から予測する予測手段と、最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、前記複素屈折率を予測した既存物質から探索する探索手段と、をさらに含み、前記既存物質から探索できなかった場合に、新規物質の複素屈折率を第一原理計算から予測する予測手段と、最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、前記複素屈折率を予測した新規物質から探索する探索手段と、をさらに含む、メタ物質の設計システム。
(14)400nm〜800nmの中に含まれる特定の電磁波の波長領域において、負の屈折率、且つ、1cm-1以下の吸収係数を有するメタ物質を設計する、(10)〜(13)のいずれかに記載のメタ物質の設計システム。
(15)任意の複素屈折率分布を与えたメタ物質の単位構造から電磁場解析によって算出されるメタ物質の単位構造全体の複素屈折率が、負の屈折率で吸収係数が1cm -1 以下になるように、前記複素屈折率分布を最適化するステップと、
最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、複素屈折率が既知の物質から探索するステップと、を含む、メタ物質の設計方法を、コンピュータに実行させるためのプログラム。
(16)任意の複素屈折率分布を与えたメタ物質の単位構造から電磁場解析によって算出されるメタ物質の単位構造全体の複素屈折率が、負の屈折率で吸収係数が1cm -1 以下になるように、前記複素屈折率分布を最適化するステップと、複素屈折率が未知である既存物質の複素屈折率を第一原理計算から予測するステップと、最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、前記複素屈折率を予測した既存物質から探索するステップと、を含む、メタ物質の設計方法を、コンピュータに実行させるためのプログラム。
(17)任意の複素屈折率分布を与えたメタ物質の単位構造から電磁場解析によって算出されるメタ物質の単位構造全体の複素屈折率が、負の屈折率で吸収係数が1cm -1 以下になるように、前記複素屈折率分布を最適化するステップと、新規物質の複素屈折率を第一原理計算から予測するステップと、最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、前記複素屈折率を予測した新規物質から探索するステップと、を含む、メタ物質の設計方法を、コンピュータに実行させるためのプログラム。
(18)任意の複素屈折率分布を与えたメタ物質の単位構造から電磁場解析によって算出されるメタ物質の単位構造全体の複素屈折率が、負の屈折率で吸収係数が1cm -1 以下になるように、前記複素屈折率分布を最適化するステップと、最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、複素屈折率が既知の物質から探索するステップと、を含み、前記複素屈折率が既知の物質から探索できなかった場合に、複素屈折率が未知である既存物質の複素屈折率を第一原理計算から予測するステップと、最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、前記複素屈折率を予測した既存物質から探索するステップと、をさらに含み、前記既存物質から探索できなかった場合に、新規物質の複素屈折率を第一原理計算から予測するステップと、最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、前記複素屈折率を予測した新規物質から探索するステップと、をさらに含む、メタ物質の設計方法を、コンピュータに実行させるためのプログラム。
(19)400nm〜800nmの中に含まれる特定の電磁波の波長領域において、負の屈折率、且つ、1cm -1 以下の吸収係数を有するメタ物質を設計する、(15)〜(18)のいずれかに記載のプログラム。
ここで、電場E、磁場Hは、x成分、y成分、及びz成分から構成されるベクトル値である。また、μ0は真空中での透磁率4π×10-7(H/m)、μrは比透磁率、ε0は真空中での誘電率8.854 187 817 620 ×10-12 F/m、εrは比誘電率、tは時間である。
50 メタ物質
51 単位構造
Claims (19)
- 任意の複素屈折率分布を与えたメタ物質の単位構造から電磁場解析によって算出されるメタ物質の単位構造全体の複素屈折率が、負の屈折率で吸収係数が1cm -1 以下になるように、前記複素屈折率分布を最適化するステップと、
最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、複素屈折率が既知の物質から探索するステップと、を含む、メタ物質の設計方法によって設計されたメタ物質。 - 任意の複素屈折率分布を与えたメタ物質の単位構造から電磁場解析によって算出されるメタ物質の単位構造全体の複素屈折率が、負の屈折率で吸収係数が1cm -1 以下になるように、前記複素屈折率分布を最適化するステップと、
複素屈折率が未知である既存物質の複素屈折率を第一原理計算から予測するステップと、
最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、前記複素屈折率を予測した既存物質から探索するステップと、を含む、メタ物質の設計方法によって設計されたメタ物質。 - 任意の複素屈折率分布を与えたメタ物質の単位構造から電磁場解析によって算出されるメタ物質の単位構造全体の複素屈折率が、負の屈折率で吸収係数が1cm -1 以下になるように、前記複素屈折率分布を最適化するステップと、
新規物質の複素屈折率を第一原理計算から予測するステップと、
最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、前記複素屈折率を予測した新規物質から探索するステップと、を含む、メタ物質の設計方法によって設計されたメタ物質。 - 任意の複素屈折率分布を与えたメタ物質の単位構造から電磁場解析によって算出されるメタ物質の単位構造全体の複素屈折率が、負の屈折率で吸収係数が1cm -1 以下になるように、前記複素屈折率分布を最適化するステップと、
最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、複素屈折率が既知の物質から探索するステップと、を含み、
前記複素屈折率が既知の物質から探索できなかった場合に、
複素屈折率が未知である既存物質の複素屈折率を第一原理計算から予測するステップと、
最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、前記複素屈折率を予測した既存物質から探索するステップと、をさらに含み、
前記既存物質から探索できなかった場合に、
新規物質の複素屈折率を第一原理計算から予測するステップと、
最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、前記複素屈折率を予測した新規物質から探索するステップと、をさらに含む、メタ物質の設計方法によって設計されたメタ物質。 - 400nm〜800nmの中に含まれる特定の電磁波の波長領域において、負の屈折率、且つ、1cm-1以下の吸収係数を有するメタ物質を設計する、請求項1〜4のいずれかに記載のメタ物質の設計方法によって設計されたメタ物質。
- 請求項1〜5のいずれかに記載のメタ物質の設計方法によって設計されたメタ物質を用いた構造物。
- 請求項1〜5のいずれかに記載のメタ物質の設計方法によって設計されたメタ物質を用いた車両のピラー。
- 請求項1〜5のいずれかに記載のメタ物質の設計方法によって設計されたメタ物質を用いた飛行機。
- 請求項1〜5のいずれかに記載のメタ物質の設計方法によって設計されたメタ物質を用いた衣類。
- メタ物質の設計システムであって、
任意の複素屈折率分布を与えたメタ物質の単位構造から電磁場解析によって算出されるメタ物質の単位構造全体の複素屈折率が、負の屈折率で吸収係数が所定値以下になるように、前記複素屈折率分布を最適化する最適化手段と、
最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、複素屈折率が既知の物質から探索する探索手段と、を含む、メタ物質の設計システム。 - メタ物質の設計システムであって、
任意の複素屈折率分布を与えたメタ物質の単位構造から電磁場解析によって算出されるメタ物質の単位構造全体の複素屈折率が、負の屈折率で吸収係数が所定値以下になるように、前記複素屈折率分布を最適化する最適化手段と、
複素屈折率が未知である既存物質の複素屈折率を第一原理計算から予測する予測手段と、
最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、前記複素屈折率を予測した既存物質から探索する探索手段と、を有する、メタ物質の設計システム。 - メタ物質の設計システムであって、
任意の複素屈折率分布を与えたメタ物質の単位構造から電磁場解析によって算出されるメタ物質の単位構造全体の複素屈折率が、負の屈折率で吸収係数が所定値以下になるように、前記複素屈折率分布を最適化する最適化手段と、
新規物質の複素屈折率を第一原理計算から予測する予測手段と、
最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、前記複素屈折率を予測した新規物質から探索する探索手段と、を有する、メタ物質の設計システム。 - メタ物質の設計システムであって、
任意の複素屈折率分布を与えたメタ物質の単位構造から電磁場解析によって算出されるメタ物質の単位構造全体の複素屈折率が、負の屈折率で吸収係数が所定値以下になるように、前記複素屈折率分布を最適化する最適化手段と、
最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、複素屈折率が既知の物質から探索する探索手段と、を含み、
前記複素屈折率が既知の物質から探索できなかった場合に、
複素屈折率が未知である既存物質の複素屈折率を第一原理計算から予測する予測手段と、
最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、前記複素屈折率を予測した既存物質から探索する探索手段と、をさらに含み、
前記既存物質から探索できなかった場合に、
新規物質の複素屈折率を第一原理計算から予測する予測手段と、
最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、前記複素屈折率を予測した新規物質から探索する探索手段と、をさらに含む、メタ物質の設計システム。 - 400nm〜800nmの中に含まれる特定の電磁波の波長領域において、負の屈折率、且つ、1cm-1以下の吸収係数を有するメタ物質を設計する、請求項10〜13のいずれかに記載のメタ物質の設計システム。
- 任意の複素屈折率分布を与えたメタ物質の単位構造から電磁場解析によって算出されるメタ物質の単位構造全体の複素屈折率が、負の屈折率で吸収係数が1cm -1 以下になるように、前記複素屈折率分布を最適化するステップと、
最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、複素屈折率が既知の物質から探索するステップと、を含む、メタ物質の設計方法を、コンピュータに実行させるためのプログラム。 - 任意の複素屈折率分布を与えたメタ物質の単位構造から電磁場解析によって算出されるメタ物質の単位構造全体の複素屈折率が、負の屈折率で吸収係数が1cm -1 以下になるように、前記複素屈折率分布を最適化するステップと、
複素屈折率が未知である既存物質の複素屈折率を第一原理計算から予測するステップと、
最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、前記複素屈折率を予測した既存物質から探索するステップと、を含む、メタ物質の設計方法を、コンピュータに実行させるためのプログラム。 - 任意の複素屈折率分布を与えたメタ物質の単位構造から電磁場解析によって算出されるメタ物質の単位構造全体の複素屈折率が、負の屈折率で吸収係数が1cm -1 以下になるように、前記複素屈折率分布を最適化するステップと、
新規物質の複素屈折率を第一原理計算から予測するステップと、
最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、前記複素屈折率を予測した新規物質から探索するステップと、を含む、メタ物質の設計方法を、コンピュータに実行させるためのプログラム。 - 任意の複素屈折率分布を与えたメタ物質の単位構造から電磁場解析によって算出されるメタ物質の単位構造全体の複素屈折率が、負の屈折率で吸収係数が1cm -1 以下になるように、前記複素屈折率分布を最適化するステップと、
最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、複素屈折率が既知の物質から探索するステップと、を含み、
前記複素屈折率が既知の物質から探索できなかった場合に、
複素屈折率が未知である既存物質の複素屈折率を第一原理計算から予測するステップと、
最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、前記複素屈折率を予測した既存物質から探索するステップと、をさらに含み、
前記既存物質から探索できなかった場合に、
新規物質の複素屈折率を第一原理計算から予測するステップと、
最適化された前記複素屈折率分布を実現する物質を、前記複素屈折率を予測した新規物質から探索するステップと、をさらに含む、メタ物質の設計方法を、コンピュータに実行させるためのプログラム。 - 400nm〜800nmの中に含まれる特定の電磁波の波長領域において、負の屈折率、且つ、1cm -1 以下の吸収係数を有するメタ物質を設計する、請求項15〜18のいずれかに記載のプログラム。
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