Basics of Meta-materials/Jun-ichi KATO 理化学研究所・超精密加工技術開発チーム
加藤純一
1.は じ め に 精密工学会の皆様にとって「メタマテリアル」という言 葉は,まだ馴染みのないものだろう.筆者が別途所属する 応用物理学会においてさえ,講演分科のキーワードではい まだ市民権を得ているとはいえない.しかしこの数年,さ まざまな学会誌での解説1)や雑誌・新聞記事2)などにおい てもたびたび取り上げられ「負の屈折率」「透明マント (クローキング)」「完全レンズ」などの刺激的でかつ何と なくあやしい(?)技術の実現の可能性とともに語られて いる.自ら専らとしている技術領域とはどうもまだまだ接 点はなさそうだと思いながら,メタマテリアルとは一体ど のようなもので,その将来の実力はどの程度のものである のか? と興味をおもちの方も多いだろう.「はじめての 精密工学」でメタマテリアルを取り上げるのは,その意味 で時節に沿っている.ところで,いただいたお題は「メタ マテリアルの基礎」とある,さて困りました.メタマテリ アルの概念は,いわばアンテナ工学の世界を電波から光の 波長サイズにダウンサイジングしたようなもので,ガチガ チの電磁気学の話と,光の波長以下の構造の光応答の絡む 話だ.基礎といわれても,どこから紐解けば良いかも難し いし,とても筆者の担えるテーマではない(自分とて完全 に理解できていない).そこで,筆者なりにメタマテリア ルをどう見ているのかという観点から,理論には立ち入ら ず,その基本的イメージをお伝えすることとする.精密工 学における注視点を一点挙げるとすると,メタマテリアル を本当に使える技術として実現するということは,今後の 新たなナノ・マイクロ加工・製造技術を一層高める 1 つの 標的となり得るという意味で重要な意味をもっている. 2.そもそものメタマテリアル メタマテリアル(metamaterial または meta-material) とは何か? ‘meta’ という接頭語は「超越した」とか「上 位の」といった意味合いともいわれるが,もともとは「変 化」の意味から来る.メタボ(metabolic:代謝,変態) でおなじみです.つまり,「性質を(人工的に)変化させ た物質」と定義するのがわかりやすい.2000 年に実験的 にマイクロ波領域での負の屈折率の実証実験を行うととも にこの言葉を導入した3)4)D. R. Smith(当時米 UCSD,現 在 Duke 大)は,実にうまい造語をしたものである. さて,この負の屈折率だが,屈折率 n はわれわれの接 する通常の物質世界では 1∼2 程度の値をとる.Si とか Ge のような半導体材料は,そのバンドギャップエネルギ以下 の波長の赤外光はよく透過し,3∼4 の屈折率を示すが, 人間の感じる波長(可視光)では吸収され見た目には黒っ ぽく不透明である.また,屈折率は 1 を下回ることもあ る.例えばレーザ加工などで生じる,プラズマ化したプル ームの屈折率などがその例である.しかし,その値が負に なるなどとは聞いたこともない話で,当時は大きな驚きと 疑念をもって受け止められた. そもそも光は電磁波であるので,物質の電子的・磁気的 な性質を感じながら(正確にはほとんどは物質中の電気分 極の波とエネルギをやりとりしながら)物質中を進む.こ の電気分極の波と入射光の重ね合わせにより,いわばこれ に引きずられる形で入射光の位相速度が遅くなり,それが 物質の屈折率を決める.ここでは,光の電場の変化に対す る電子の動きやすさの指標である誘電率 e(厳密にはその 実部)が主に効いている.ガラスのような誘電体では,構 成分子の分極が入射光の電場に応答するが,電子は原子に 束縛され入射電場に見合う大きさと速度で動けず,e は 1∼4 に近い正の値をとる.一方,金・銀のような自由電 子リッチな貴金属では,自由電子が入射電場を打ち消す向 きに速く運動できる(e?0)ため,光の電場は物質内部で 打ち消され,ほとんどが表面で再輻射として反射される. これが,銀などが良いミラー材料となっている理由であ る.一方,物質中の小さな磁石の向きともいえる磁気モー メントの電場への応答に相当する透磁率 m も考慮せねば ならない.しかし磁区は電子のように速くは動けず,光の 周波数では磁場変化に追従できず 1 として扱うのが慣例で ある.屈折率は n/em であり,誘電体(e>0)では正の 実数となり,貴金属(e?0)では虚部を含んだ複素屈折率 Pn+ikQ となる.虚部は,光に対する吸収として作用す る. さて,光の周波数領域で透磁率は本当に一定なのか? この疑問に対して金属ナノ構造の電磁応答の理論研究を行 っていた英 Sir J. B. Pendry が 1999 年に一つのアイデアを 提案した5).ある種の微小な金属アンテナ構造はかなり高 い周波数域においても実効的に透磁率を変化させ,それも 負の値にできるというものであった.これが,図 1(a)
に示すスプリットリング共振器(Sprit Ring Resonator : SRR)による光に対する磁気応答の模倣の提案であった. SRR 構造は,その 2 重リング中央を貫く磁場に対してア ンテナ的に応答する磁気型の LC 共振器である.図に示す ように,リング部分がインダクタンス(L),内外リング 間とその切断部の間隙がキャパシタンス(C)とみなせ, 1#
LC に比例する特定の周波数で鋭い磁気的な共振を示 す.その結果この共振を透磁率の変化として周波数応答を 計算すると,その実部がマイナス側にオーバーシュート し,ある周波数で負の値までとることが示され,しかもそ の 周 波 数 を か な り 高 く 設 計 で き る こ と が わ か っ た. Pendry はその少し前に,金属細線構造により誘電率が負 となる周波数をこちらは逆に極端に低くできることも示し ており6),図 1(b)に示すようにこの両者をうまく設計す るとある周波数で誘電率と透磁率を同時に負にできること が わ か っ た.実 は 1968 年 に,当 時 ソ 連 邦 の V. G. Veselago がこうした状況で屈折率が負となることを予言 し,負屈折媒質(光の位相速度ベクトルの向きが逆向きと なるため「左手系媒質」とも呼ばれる)がいかなる新奇な 物理現象が生じるか議論していた7).Pendry がいったい どの時点から Veselago の予想の実現を意識していたのか は良くわからない.学会で Pendry の話を聞きつけた D. R. Smith が,それならまずはマイクロ波の領域で負の屈折 率の実験をしてみようと発想し,その実証をすることにな ったという流れには,人やアイデアの接点の偶然という不 思議な物語がありそうだ. メタマテリアルによって,透磁率をいじれるということ が驚きであったのだが,その後の研究はその動作周波数を いかに高めて,光周波数における負屈折率を実現するかの 一大競走となった.負の屈折率により Veselago が予想し たのは,板状媒質による 2 重結像(図 2(a)右)やチェ レンコフ光の異常な方向への放出など幾何光学的な現象だ ったのだが,またもや Pendry が,負屈折に基づく 2 重結 像が,実は物理的には物体の全ての細かな構造の情報を完 全に伝搬する「完全結像」となることを示したことが一因 である.図 2(b)の電磁シミュレーションが示すように, 点光源から出た波面は回折限界を超えて 1 点に収斂するの である.SRR 構造を小さくすれば応答を高周波側へシフ トさせることができるが,2 重のリング構造では高周波化 に限界がある.リングの構造をより小キャパシタンスであ るシンプルな構造へ変えれば良いことが理論的解析により 予想されていた.そのため光周波数動作を目指した半導体 プロセスを駆使した極微細リング共振器の作成が試みら れ,図 1(a)に示した数百 nm サイズの C 型構造により 波長 900 nm において磁気応答が得られた9).この構造の 延長線での可視波長域での実験例もあっという間に報告さ れた.そこでは,リング構造とは異なるよりシンプルな金 属ナノ構造が発案された.いずれも図 3 に示すような貴 金属ナノ構造のペアが構成する微小な LC 回路の磁気応答 を利用したもので,数十 nm オーダのロッドペア10),ナノ ピラー11),金属膜・ワイヤペア12)13)などが金属中の自由電 子の振動(プラズモン)を介して光周波数に追従する磁気 応答を示した.金属の負の誘電率により負の屈折率が近赤 外域で実現したことを示す実験結果も示されている.作成 されている構造は,多くは 2 次元平面構造であり,負屈折 wave vector k LHM RHM RHM Source
Thanks: MEFiSTo-3D Pro http://www.faustcorp.com =1 =1.3 =1 =1 =−1 =1 RH RH RH RH LH RH (a) (b) 図 2 負の屈折率が作り出す Veselago レンズでの 2 重結像と完全結 像:(a)左は通常の誘電体スラブの場合の屈折状況,右では スラブが負屈折率になることによりスラブ内外で 2 回の結像 が生じる.(b)波動的な解析を行うと負屈折率は完全結像と なると予想されている.(RH : Right Hand, LH : Left Hand) E k B C C L 320 nm 70 nm 90 nm L μ 実部 μ 虚部 透磁率→負 1 0 0 周波数 スケールダウン +簡略化 →高周波数動作 (a) 要素サイズ・間隔 λ → 実効的な ε & μ を擬装 磁気的共鳴 1→負値 大きな負値 →小さくする 電子的応答
Split Ring Resonators(SRRs) Wire Array 両者が人工原子としてメタマテリアルを作る! make overlap 0 0.5 1 1.5 2 2.5 GAP ε<0 E ω ω ω0 μ<0 ω ω μ(ω)=1− ω2−ω 0 2 ω2 ε(ω)=1− ω2 ω2 H (b) 図 1 スプリットリング共振器(SRR)とメタマテリアル:(a)そ の構造と,磁気共鳴周波数における透磁率の変化.共振器サ イズを小型化し,キャパシタンスの小さな構造とすることに より共鳴周波数を高くすることができる.(b)細線状の金属 スプリット構造は,誘電率負となるプラズモン周波数を低く できる,両周波数の歩み寄りを実現する構造が波長以下の人 工原子として振る舞い負屈折率メタマテリアルを生み出す.
などの現象を観測するためには構造を 3 次元に拡張するこ とが必要であり,多くの 2.5 次元構造を利用した実験が行 われている.しかし,まだ負の屈折現象および完全結像に ついては疑う余地のない結果は光領域では示されてはいな いようだ.またこの時点でのメタマテリアル構造素材が金 属であったため,吸収による損失の問題が大きな課題であ った.これに対しては,プラズモニックな応答を示しかつ 損失の小さな材料の模索が行われている14). 3.ひろがるメタマテリアル 前節の SRR 構造は,その電子回路との等価性より低周 波数(MHz∼GHz)の電波領域では,トランスミッショ ン回路に置き換え模擬できる.サイズ的にも作成が容易で あり,実効的な左手系回路を低損失で実現できるためミリ 波帯での新しいアンテナ回路など,左手系回路としての応 用面の発展が著しい1).メタマテリアルの概念は,電気回 路理論に対しては新しい回路動作の原理・視点を与えたも のと考えることができ,逆に電気回路での原理を光周波数 領域にもち込むことで新奇な光機能を見いだすという展開 も広がっている.そのためには,コンデンサ,コイルや抵 抗素子が光周波数領域での物質のどのような性質に対応し ているのかを明らかにする必要がある. N. Engheta らは,特に金属・非金属ナノ粒子などの動 作波長に比較し十分小さい構造を「ナノ回路要素」と考 え,それらを合成することで光周波数領域で従来にない複 雑な回路を構成する概念を提案している15)16).詳細は参考 文献に譲るが,彼らの基本的考え方は,金属の誘電的性質 が光周波数領域において大きく変化することに基づいてお り,図 4(a),(b)に示すように,非金属微粒子(e>0) をナノキャパシタ,金属微粒子(e?0)をナノインダクタ に対応づけている.後者においては外部電界に相当するキ ャパシタンスとの組み合わせにより共鳴的な応答が説明で き,これが局在プラズモン共鳴に相当する.微粒子の誘電 率の虚部がナノレジスタとして作用する.こうした考え方 を導入することにより,低周波数領域における電気回路構 成を正負誘電体微粒子の集合体に置き換えられ,光学的材 料の複雑な組み合わせによる新しい機能の見通しもつけや すくなる.図 4(c)では,電気回路における左手系伝送 路が上記の置き換えにより,正負誘電体の薄膜より構成さ れる光導波路に置き換えることができることが容易に理解 される.もちろん,実際の細かい設計パラメータは,従来 よりある光学材料の特性を加味し決定せねばならないが, こうしたパラダイムの導入により今後思わぬ新機能が光ナ ノ構造により実現され,メタマテリアルの新たな広がりを もたらす可能性がある. 当初のメタマテリアルの概念は,前述のような物質の光 応答の新しい見方へ発展するとともに,e, m 両者について パラメータとすることができ,しかも空間的に自由な配置 をとることにより,いわば光の伝搬空間座標を自由に変換 (transformation)できるという考え方に基づき,光学素 子そのものの設計の自由度を飛躍的に高めることができる と期待されている.この方向は,transformation optics な どとも呼ばれている.その概念を応用した代表例が,図 5 B E k 200 nm 5 μm 100 nm 金ロッド 誘導電流 金ピラー k E (a) (b) B E k 絶縁膜 金薄膜 金薄膜 ホールアレイ (c) (d) 図 3 SRR 共振器を拡張したさまざまな負屈折率メタマテリアル基 本構造:(a)では金ナノロッドペアが,(b)では金ナノピラ ーペアが入射光に対し微小な LC 回路を構成し,近赤外∼可視 域で磁気応答を示す.(c),(d)は金属薄膜 2 層で構成された 近赤外メタマテリアル. ε > 0 ε < 0 (a) (b) (c) 図 4 Engheta による光周波数領域でのナノ粒子の応答と電気回路 素子の対応付け.(a)コンデンサには正誘電率微粒子が,(b) インダクタには負誘電率(金属)微粒子が対応する.(c)こ の対応付けにより左手系の伝送路動作は IMI(Insulator-Metal-Insulator)光導波路によって実現される.
(a)に示す,いわゆる「透明マント」の概念である17).こ れはクローキング(Cloaking)とも呼ばれ,古い世代では スタートレックなどでこの用語を聞いた方々も多いと思う が,要はその材料で覆うことでその内側を外部の電磁波に 対して完全に隠蔽してしまう外装がメタマテリアルで可能 になるというのである.Pendry 等の案では,図に示すよ うにある球状の空間の周囲にクローキング領域を設け,そ の内部の誘電率 e と透磁率 m の分布を屈折率分布型レンズ のように自由に設計する.そしてクローキング領域の外部 の任意の方向から入射した光線を,内部の遮蔽空間を避け てクローキング領域内を曲がって進み,完全に入射光線と 同じ軌跡に戻るようにする.しかも外殻表面で完全にイン ピーダンス Z/
m#e を一致させ無反射状態を作るという ものである.この状態では内部の球状空間は電磁波的に完 全に外部から不可視となる! ただし,このマントは,ピ ンポイントの 1 周波数についてのみ動作するため,実際に このマントに覆われた物質は極めて奇妙な隠れ方をするだ ろう.メタマテリアルは,まだまだびっくりするようなア イデアをもたらしてくれる.例えば,屈折率がゼロの媒質 ができると何が起こるだろうか.図 5(b)は光の入射側 と出射側で異なる表面形状をもつほとんど誘電率がゼロ (e near zero : ENZ)な物質を光が通過する際の挙動を示 している.少し考えればわかるように,Snell の法則で n/0 だと全ての光は屈折角がゼロつまり法線方向となる. 結果として,どんな波面の光が入射しようと出射面の波面 はその表面形状に沿ったものに変換されるのである.ま た,先の SRR 構造を異なったアンテナ構造に置き換えて 新たな機能を生みだそうという試みも盛んだ.例えば,長 さの異なる金属ロッドペアや図 5(c)に示すような,異 なる周波数応答を示す金属ロッドセットを 2 次元的に並べ ると,単一のロッドではある周波数を中心にブロードな吸 収特性が得られるのに対し,例えば図の例では左のロッド ペアのサイズとそれと右の太い単一ロッドの間隔を適切に 設計することにより,太いロッドの共鳴周波数でそのエネ ルギが左のロッドペアに移行し輻射されることで,吸収最 大の周波数で却って透明状態になるような機能を模擬でき る19)20).この現象は,電磁誘導透過(Electrically Induced Transparency : EIT)と呼ばれる光非線形現象と類似の現 象で,量子光学での応用が期待されているが,それを人工 的に設計できる可能性を示している.また,アンテナの形 状もさまざまで,図 5(d)のような「く」の字型の提案 もある.詳細は省くが,この曲げ角を変化させると入射す る光の偏光方向に応じて輻射される光の位相が制御でき る.そのため異なる角度の「く」の字アンテナを分布させ て並べると一種の複合位相板を作ることができる.図の例 では,それによって渦巻き状の位相分布(ラゲール・ガウ ス分布)を人工的に作り出すフィルタを実際に作成してい る.こういったアンテナ構造も自由に配置し設計すること で,これまでできなかった光学素子が作成されるようにな るだろう. 4.つくるメタマテリアル さて,これまで見てきたように,いわばメタマテリアル は微小なアンテナ構造をその特性と配置を含めて 3 次元空 間内で自由に設計することにより,いろいろな夢を見てい る段階であるといえる.「目」で見える形でのデモンスト レーションは,マイクロ波領域以外ではほとんどなされて いない.筆者も,目の黒いうちに本当に負屈折媒質スラブ で 2 重結像を起こすところを見てみたいものであるが,果 たしてどうだろう.冒頭に述べたように,実は本当にメタ マテリアルを光領域で使うための最大の技術的ハードル は,その作成技術にある.ここまで述べてきたうち,確か に光周波数での実際の実験が数多く行われている.そし て,今のところ,デバイスの作成のほとんどは,半導体プ ロセスによっている.しかもほとんどは 2 次元的な素子に 留まっており,最近ようやく積層技術を併用した 2.5 次元 のデバイスが図 6(a)に示すように実現している20).同 等の素子を大量に並べるタイプのメタマテリアルなら,半 導体プロセスで良いのだろうが,より複雑かつ厚みをもっ た素子として実現するためには,3 次元性を生かした光加 工技術や,メカニカルな加工法およびそれらを複合した新 しい概念の加工・生産方式が必要となりそうだ. 半導体プロセス以外のメタマテリアル作成法としては, 3 次元の構造を一度に作成する方法としては,図 6(b) ENZ ゼロ 屈折率 クローキング領域 遮蔽領域 インピーダンス マッチング (a) (b) → → 0 5 10 15 20 0 10 20 600 500 400 300 Frequency(THz) 600 500 400 300 =40 nm =40 nm (c) Einc Ea Es Ea Es a ^
Symmetric mode Antisymmetric mode
5 μm Δ s ^ (d) 図 5 ひろがるメタマテリアルの概念:(a)メタマテリアルによる 座標変換光学にもとづくクローキング技術,(b)誘電率ゼロ 材料による波面変換,(c)アンバランスな金属ロッドペア構 造による電磁誘起透過デバイスの作成例,(d)屈曲アンテナ 構造による散乱波の位相操作とそのアレイ化による位相変換 デバイスの例.
に示す 2 光子吸収光造形とマイクロレンズアレイなどを組 み合わせた方法があげられる21).2 光子吸収光造形は,集 光されたパルス光の集光点のみでレジンを硬化できるため 3 次元的なマイクロ造形に適している.出来た造形物表面 に金属をメッキしたり,それを鋳型にして金属を電鋳する こともでき,金らせん構造による偏光素子などが作成され ている22).また,金属微粒子などを複数自己組織的につな いだり固定する方法もさまざま研究されている.図 6(c) は理研で研究されているユニークな方法で,上図は大きさ の異なる反磁性・常磁性微粒子を磁界の中に置くことで, 大きな粒子の赤道に沿うように磁性の異なる微小粒子を配 列する方法で,金微粒子をネックレスのように配置しリン グ共振器を目指すものである23).また,(c)下図のよう に,最近 DNA 折り紙などで有名となった DNA 鎖の選択 的な結合性を利用して金微粒子を結合させることが試みら れている24).2∼4 個のナノ金微粒子を選択的につなげた 構造が大量かつ選択的に作成でき,磁気的な応答が観測さ れれば面白いメタマテリアル候補となるだろう.先にも述 べたが,現状ではプラズモニックな応答を利用するため金 属の構造の作成が主流であるが,金属は原理的に吸収の影 響を逃れられないため,透明な導電性材料の可能性も探索 され,低損失のアルミ添加亜鉛(AZO)などが有望視さ れている.今後は,こうした材料面からの研究も加工法を 含めていっそう活発化することが期待される. 5.お わ り に 駆け足で,メタマテリアルの世界を眺めてきたが,とに かく 2000 年という比較的最近立ち上がった研究分野であ るにもかかわらず,マイクロ波,THz,光と幅広い周波 数領域にわたった莫大な研究が進んでおり,現状としては やや混沌とした状況にあるように感じられる.よくよく考 えてみると支える理論的な背景では,本質的な物理の変化 はなくエンジニアリング的な側面が濃い分野であることが わかる.わずかな視点の広がりがあっという間にさまざま なアイデアを生み出したという意味では,発想の転換次第 で工学の分野もまだまだ新しいネタが転がっていることが わかる.メタマテリアルにちなんで「メタメカニズム」と か「メタ材料」といった精密工学での新しい観点を考えて みてはいかがだろうか? 参 考 文 献 1) 例えば加藤純一:あなたは右利き? 左利き?∼Web でたどる 左手系マテリアルの世界(1),(2)∼,光学,33(2004)138 お よび 195.石原照也他:特集 メタマテリアル∼左手系を中心と して∼,光学,bf 36(2007)554 など. 2) J. B.ペンドリー,D. R.スミス:光学技術に革命を起こすスー パーレンズ,日経サイエンス,10(2006).
3) D.R. Smith, W.J. Padilla, D.C. Vier, S.C. Nemat-Nasser and S. Schultz : Composite Medium with Simultaneously Negative Permeability and Permittivity, Phys. Rev. Lett., 84 (2000) 4184. 4) R.A. Shelby, D.R. Smith and S. Schultz : Experimental Verification
of a Negative Index of Refraction, Science, 292 (2001) 77. 5) J.B. Pendry, A.J. Holden, D.J. Robbins and W.J. Stewart,
Magnetism from Conductors and Enhanced Non-Linear Phenomena, IEEE Trans. Microwave Theory and Tech., 47 (1999) 2075.
6) J.B. Pendry, A.J. Holden, W.J. Stewart and I. Youngs : Extremely Low Frequency Plasmons in Metallic Mesostructures, Phys. Rev. Lett., 76 (1996) 4773.
7) V.G. Veselago : The Elecrodynamics of Substances with Simultaneously Negative Values of e and m, Soviet Physics Uspekhi, 10 (1968) 509.
8) J.B. Pendry : Negative Refraction Makes a Perfect Lens, Phys. Rev. Lett., 85 (2000) 3966.
9) S. Linden, C. Enkrich, M. Wegener, J. Zhou, T. Koschny and C.M. Soukoulis : Magnetic Response of Metamaterials at 100 2 μm 2 μm 2 μm (a) Cover glass Resin Objective lens Relay lens Laser beam Microlens array x-y z 200 μm 250 μm 1 μm x―y z 金らせん構造22) fs レーザ マイクロレンズ アレイ 対物レンズ レジン (b) Side view ext ext Top view 常磁性金粒子 反磁性中心粒子 Au 微粒子 反発力 DNA 鎖 (c) 図 6 さまざまなメタマテリアルの作り方と自己組織化の利用:(a) 積層技術を半導体プロセスと組み合わせた 2.5 次元メタマテリ アル作成例,(b)マルチスポット 2 光子吸収光造形法と金ら せん構造の作成例,(c)自己組織的な金微粒子配列法の例. 上:磁界中に置かれた磁性流体中の常・反磁性微粒子同士の 相互作用を利用した金ネックレス配列,下:DNA 鎖結合を利 用した金微粒子ダイマー,トライマーの作成法.
Terahertz, Science, 306 (2004) 1351.
10) V.M. Shalaev, W. Cai, U.K. Chettiar, H. -K. Yuan, A.K. Sarychev, V.P. Drachev and A.V. Kildishev : Negative Index of Refraction in Optical Metamaterials, Opt. Lett., 30 (2005) 3356.
11) A.N. Grigorenko, A.K. Geim, H.F. Gleeson, Y. Zhang, A.A. Firsov, I.Y. Khrushchev and J. Petrovic : Nanofabricated Media with Negative Permeability at Visible Frequencies, Nature (London),
438 (2005) 335.
12) S. Zhang, W. Fan, N.C. Panoiu, K.J. Malloy, R.M. Osgood and S.R.J. Brueck : Experimental Demonstration of Near-infrared Negative-index Metamaterials, Phys. Rev. Lett., 95 (2005) 137404.
13) G. Dolling, C. Enkrich, M. Wegener, C.M. Soukoulis and S. Linden : Simultaneous Negative Phase and Group Velocity of in a Metamaterial, Science, 312 (2006) 892.
14) P.R. West, S. Ishii, G.V. Naik, N.K. Emani, V.M. Shalaev and A. Boltasseva : Searching for Better Plasmonic Materials, Laser Photonics Rev., 4 (2010) 795-808.
15) N. Engheta, S. Salandrino and A. Alú : Circuit Elements at Optical Frequencies : Nanoinductors, Nanocapacitors, and Nanoresistors, Phys. Rev. Lett., 95 (2005) 095504.
16) A. Alú and N. Engheta : Optical Nanotransmission Lines : Synthesis of Planar Left-handed Metamaterials in the Infrared and Visible Regimes, J. Opt. Soc. Am. B, 23 (2006)571.
17) J.B. Pendry, D. Schurig and D.R. Smith : Controlling Electromagnetic Fields, Science, 312 (2006) 1780.
18) A. Alú, M.G. Silveirinha, A. Salandrino and N. Engheta :
Epsilon-near-zero Metamaterials and Electromagnetic Sources : Tailoring the Radiation Phase Pattern, Phys. Rev. B, 75 (2007) 155410.
19) S. Zhang, D.A. Genov, Y. Wang, M. Liu and X. Zhang : Plasmon-Induced Transparency in Metamaterials, Phys. Rev. Lett., 101 (2008) 047401.
20) N. Liu, L. Langguth, T. Weiss, J. Kästel, M. Fleischhauer, T. Pfau and H. Giessen : Plasmonic Analogue of Electromagnetically Induced Transparency at the Drude Damping Limit, Nat. Mater.,
8 (2009) 758.
21) J. Kato, N. Takeyasu, Y. Adachi, H. -B. Sun and S. Kawata : Multiple-spot Parallel Processing for Laser Micronano-fabrication, Appl. Phys. Lett., 86 (2005) 044102 ; F. Formanek, N. Takeyasu, T. Tanaka, K. Chiyoda, A. Ishikawa and S. Kawata : Three-dimensional Fabrication of Mettalic Nanostructures over Large Areas by Two-photon Polymerization, Opt. Expr., 14 (2006) 800.
22) J.K. Gansel, M. Thiel, M.S. Rill, M. Decker, K. Bade, V. Saile, G. von Freymann, S. Linden and M. Wegener : Gold Helix Photonic Metamaterial as Broadband Circular Polarizer, Science, 325 (2009) 1513.
23) K. Aoki, K. Furusawa and T. Tanaka : Magnetic Assembly of Gold Core-shell Necklace Resonators, Appl. Phys. Lett., 100 (2012) 181106.
24) T. Ohshiro, T. Zako, R. Watanabe-Tamaki and T. Tanaka : A Facile Method towards Cyclic Assembly of Gold Nanoparticles Using DNA Template Alone, Chem. Comm., 46 (2010) 6132.