透明なのに、逆からみると不透明? 光の「一方向透明現象」を発見 - 東大

東京大学は12月22日、メタホウ酸銅という青色の結晶が、ある向きに進む赤外光に対して透明なのに対して、逆向きに進む同じ波長の光に対しては不透明であることを発見したと発表した。

同成果は、東京大学大学院 新領域創成科学研究科 物質系専攻 有馬孝尚 教授、東京大学物性研究所 松田康弘 准教授、東京大学大学院新領域創成科学研究科物質系専攻博士後期課程2年 豊田新悟 氏らの研究グループによるもので、来年1月に米科学誌「Physical Review Letters」に掲載される予定。

物質の中を進むある波長の光は通常、光の進む向きを反転させても同じ割合だけ吸収されるが、近年この一対の光の吸収に差が生じる「方向二色性」が存在することがわかってきた。これまで発見された最大の方向二色性は、メタホウ酸銅中のものであり、一対の光の吸収の強さの比は最大で3倍となっていた。この値が無限大となれば、一方向に進む光にとっては透明だが、逆向きに進む光にとっては吸収体となる場合が実現することを意味する。

同研究グループは、メタホウ酸銅の中を進む光の吸収が、温度、磁場、光の伝搬方向にどのように依存するかを定式化。