KAKEN — 研究課題をさがす | 研究者番号: 30344485

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検索結果: 19件 / 研究者番号: 30344485

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1. 波動現象を目視可能な時間空間依存メタマテリアルの実験・理論・応用

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
審査区分	小区分29010:応用物性関連
研究機関	北海道大学
研究代表者	友田基信北海道大学, 工学研究院, 助教
研究期間 (年度)	2022-04-01 – 2025-03-31交付
キーワード	時間空間媒質 / 力学系メタマテリアル / ウェーブマシン / 非相反 / トポロジー / 時間空間媒
研究開始時の研究の概要	媒質の物理定数が時間および空間に依存する時間空間媒質を、波動現象が目視可能なアクティブ力学系メタマテリアルで実現する。各格子点のポテンシャルエネルギーを波の動きに合わせて能動的に制御する機構を取り入れることで、有効的な質量・バネ定数・減衰率を時間空間的に変化させることができる。この装置により、時間境 ...
研究実績の概要	媒質の物理定数が時間および空間に依存する時間空間媒質を、波動現象が目視可能なアクティブ力学系メタマテリアルで実現することを目標に研究に取り組んだ。２年目には、次のことに取り組んだ。
現在までの達成度 (区分)	2: おおむね順調に進展している

この課題の研究成果物	雑誌論文 (4件うち国際共著 1件、査読あり 4件、オープンアクセス 3件) 学会発表 (12件うち国際学会 1件、招待講演 3件)

2. 1および2次元ナノ周期構造によるGHz-THz音響波の光学的励起・検出とその応用

研究課題

研究種目	基盤研究(C)
審査区分	小区分29030:応用物理一般関連
研究機関	北海道大学
研究代表者	松田理北海道大学, 工学研究院, 教授
研究期間 (年度)	2022-04-01 – 2025-03-31交付
キーワード	ピコ秒レーザー音響法 / ブリルアン振動 / 2次元グレーティング構造 / せん断音響波 / 縦音響波 / 音速 / 時間分解測定 / 縦波音響波 / ナノスケール周期構造 / 超音波
研究開始時の研究の概要	本研究では、ブリルアン振動を用いた高度な音響・光物性評価を簡便に行う手法を開発することを目的とする。その基礎をなすものは、ナノスケール周期構造を用いたピコ秒レーザー音響法である。特にグレーティング構造 (1次元周期構造)に加えてドット配列などの2次元周期構造を用いることで、生成・検出される音響波の自 ...
研究実績の概要	透明媒質中を伝播するGHz周波数領域の超音波パルスによって単色光が散乱されると、散乱光にブリルアン振動と呼ばれる時間的な強度変調が生じる。本研究では、ブリルアン振動を用いた高度な音響・光物性評価を簡便に行う手法を開発することを目的とする。その基礎をなすものは、ナノスケール周期構造を用いたピコ秒レーザ ...
現在までの達成度 (区分)	2: おおむね順調に進展している

この課題の研究成果物	国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件うち国際共著 1件、査読あり 2件、オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件うち国際学会 2件、招待講演 1件)

3. Development and quantitative interpretation of acoustic and phoxonic metamaterial devices from kHz to GHz frequencies

研究課題

研究種目	基盤研究(S)
審査区分	大区分D
研究機関	北海道大学
研究代表者	O・B Wright 北海道大学, 工学研究院, 教授
研究期間 (年度)	2019-06-26 – 2022-03-31完了
キーワード	音 / メタマテリアル / フォノン / 電磁波 / メタサーフェス / 音響イメージング / 負の屈折 / sound / metamaterials / phonon / electromagnetic waves / plasmon / metasurface / acoustic metamaterial / phoxonic metamaterial / metasurfaces
研究開始時の研究の概要	We propose the development and quantitative interpretation of acoustic and phoxonic, i.e. simultaneous photonic and phononic, metamaterial devices fro ...
研究成果の概要	本研究は、自然界には見られない、局所共鳴に基づく材料である音響メタマテリアルに関するものである。空気中の音波の波長よりも遥かに小さな音響イメージングをするkHz周波数での顕微鏡法を実現した。波長サイズのメタサーフェスによって水から空気に効率的に音を伝達することに成功した。特定の周波数のすべての弾性振 ...
事後評価所見 (区分)	A: 研究領域の設定目的に照らして、期待どおりの成果があった
中間評価所見 (区分)	A: 研究領域の設定目的に照らして、期待どおりの進展が認められる

この課題の研究成果物	国際共同研究 (14件) 雑誌論文 (7件うち国際共著 4件、査読あり 7件、オープンアクセス 6件) 学会発表 (32件うち国際学会 13件、招待講演 17件) 備考 (1件)

4. GHz表面弾性波の時間分解イメージング測定と音響カイラリティ制御

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
研究分野	応用物理学一般
研究機関	北海道大学
研究代表者	松田理北海道大学, 工学研究院, 准教授
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31完了
キーワード	表面弾性波 / 時間分解イメージング / 任意周波数 / フォノニック結晶 / フォノニックメタマテリアル / カイラリティ / ラム波 / ゼロ群速度モード / 表面音響波 / ゼロ分散モード / 空間位相変調器 / ウィスパリングギャラリーモード / 周波数制御
研究成果の概要	本研究では、表面弾性波を活用する材料・デバイスの研究・開発において強力なツールである表面弾性波の時間分解二次元イメージング法において、従来の方法で弱点とされた周波数分解能の不足を解決し、任意周波数の音響波の伝播を時間分解イメージングする方法を確立した。また、この手法を用いてフォノニックメタマテリアル ...

この課題の研究成果物	国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (4件うち国際共著 4件、査読あり 4件、オープンアクセス 2件) 学会発表 (21件うち国際学会 8件、招待講演 5件)

5. ２次元撮像素子を用いたGHz表面弾性波の超高速時間分解イメージング

研究課題

研究種目	挑戦的萌芽研究
研究分野	応用物理学一般
研究機関	北海道大学
研究代表者	松田理北海道大学, 工学研究院, 准教授
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2018-03-31完了
キーワード	表面音響波 / 時間分解イメージング / ポンププローブ法 / ２次元撮像素子 / GHz音響波 / フルフィールド / イメージング / 時間分解 / 表面弾性波 / 超高速分光
研究成果の概要	光励起されたGHz表面音響波を2次元撮像素子を用いて高速で時間分解2次元イメージングすることを目的として以下の研究を行った。1)音響振動による表面変位の2次元イメージをカメラの撮像面に2次元光強度イメージとして転送する干渉光学系を試作し、この動作を検証した。2)フォトリフラクティブ結晶を用いた自己補 ...

この課題の研究成果物	国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件うち国際共著 2件、査読あり 2件、謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件うち国際学会 4件、招待講演 4件)

6. GHz板状フォノニックメタマテリアル及びプラズモニック・フォノニック結晶の実現

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
研究分野	物性Ⅰ
研究機関	北海道大学
研究代表者	友田基信北海道大学, 工学研究院, 助教
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31完了
キーワード	メタマテリアル / フォノニック結晶 / プラズモニクス / Lamb波 / フォノン物性 / プラズモニック結晶
研究成果の概要	ナノスケールの厚みをもつ板状の固体を伝搬するGHz周波数領域の弾性波を、人工的なフォノニック構造を使って以下のように制御した。微細加工技術で製作可能な曲げ振動ダブルネガティブフォノニックメタマテリアルを設計し、シミュレーション上で負の屈折を確かめた。完全バンドギャップをもつ板状プラズモニック・フォノ ...

この課題の研究成果物	国際共同研究 (7件) 雑誌論文 (5件うち国際共著 5件、査読あり 5件、オープンアクセス 4件、謝辞記載あり 1件) 学会発表 (42件うち国際学会 26件、招待講演 7件) 備考 (4件)

7. GHzレーザー超音波によるコンピュータ断層撮影法

研究課題

研究種目	基盤研究(A)
研究分野	応用物理学一般
研究機関	北海道大学
研究代表者	O・B Wright 北海道大学, 工学研究院, 教授
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31完了
キーワード	物理計測・制御 / GHz超音波 / 断層撮影法 / ピコ秒超音波法 / ブリルアン散乱 / GHZ超音波
研究成果の概要	この研究はGHz超音波コンピューター断層撮影法に関するもので、非侵襲な試料内部の音響イメージングをナノスケールにまで拡張するものである。我々は、ナノ構造における最大100 GHzまでの周波数および最大50 nmまでの波長を有するコヒーレントフォノンの光生成を利用して、非常に小さい時間（~1 ps） ...

この課題の研究成果物	国際共同研究 (13件) 雑誌論文 (8件うち国際共著 8件、査読あり 8件、オープンアクセス 4件、謝辞記載あり 3件) 学会発表 (59件うち国際学会 44件、招待講演 15件) 備考 (3件)

8. マイクロ音響レンズを用いたレーザーピコ秒超音波顕微鏡技術の開発

研究課題

研究種目	基盤研究(C)
研究分野	応用物理学一般
研究機関	北海道大学
研究代表者	友田基信北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教
研究期間 (年度)	2013-04-01 – 2016-03-31完了
キーワード	音 / 顕微鏡 / イメージング / ピコ秒超音波 / ポンプ・プローブ分光
研究成果の概要	高周波数・高分解能をもつ超音波顕微鏡技術を開発し、試料の表面形状や３次元内部構造を非破壊的に測定ならびにイメージングすることを目的とした。この技術は、10-100GHz帯の超音波を励起・検出するレーザーピコ秒超音波法を基にしている。 ...

この課題の研究成果物	国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (7件うち国際共著 2件、査読あり 7件、謝辞記載あり 5件、オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件うち国際学会 5件) 備考 (2件)

9. GHz帯音響メタマテリアルの創成とその応用

研究課題

研究種目	基盤研究(A)
研究分野	応用物理学一般
研究機関	北海道大学
研究代表者	O・B Wright 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授
研究期間 (年度)	2013-10-21 – 2016-03-31完了
キーワード	音響メタマテリアル / ピコ秒超音波 / フォノン / 異常透過 / 負の質量密度 / 負の弾性率 / イメージング / 音響顕微鏡 / レーザー / ピコ秒 / 超音波 / 超高速 / ナノ構造 / メタマテリアル / 音 / 超高速フォノン物性 / プラズモニクス / Double-Negative材料 / スプリットリング共振器
研究成果の概要	本研究の目的は、GHz音響メタマテリアル中で周波数1-100GHzで波長100nm以下のコヒーレントフォノンを光励起し、超短時間(1ps)で微小スケール(20-50nm)でバルク音響波と表面音響波を制御することである。この研究は音響メタマテリアル分野をナノスケールサイズに拡張し新しいナノスケールの音 ...

この課題の研究成果物	国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (21件うち国際共著 4件、査読あり 13件、オープンアクセス 8件、謝辞記載あり 5件) 学会発表 (12件うち国際学会 6件、招待講演 6件) 図書 (1件) 備考 (2件)

10. 透明物質中でのナノスケール超音波パルス伝播の可視化法の開発

研究課題

研究種目	若手研究(B)
研究分野	応用物理学一般
研究機関	北海道大学
研究代表者	友田基信北海道大学, 大学院・工学研究院, 助教
研究期間 (年度)	2011 – 2012完了
キーワード	光計測 / 超音波 / 可視化 / 超高速現象 / 3次元計測 / ピコ秒超音波 / 超音波計測
研究概要	申請者の研究グループが開発した透明媒質中に屈折率変化をもたらす超高速現象を深さ方向に可視化する新しい光測定技術である超高速光干渉トモグラフィ法をより発展させることを目的とした。そのデモンストレーション実験としてガラス中を伝播する超音波パルスを150nmの空間分解能、1psの時間分解能で自動計測するシ ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (2件うち査読あり 2件) 学会発表 (6件) 備考 (2件)

11. コヒーレントフォノンによる表面プラズモン‐ポラリトン伝播の超高速制御

研究課題

研究種目	基盤研究(A)
研究分野	応用物理学一般
研究機関	北海道大学
研究代表者	O.B. WrIght (O・B Wright) 北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授
研究期間 (年度)	2010 – 2012完了
キーワード	プラズモン / コヒーレントフォノン / イメージング / 音響光学変調 / 異常光透過現象 / 音響光変調器 / 異常透過現象
研究概要	超高速光技術を用いて、金属プラズモニック構造とGHz周波数帯のフォノンの相互作用を観測した。ナノナノボイド周期構造や、異常光透過現象(EOT)を起こす微小開口格子、ナノスケール直線導波路の試料を測定した。ナノボイド周期構造試料では、2次元イメージングにより空洞試料のGHz振動を明らかにし、その振動が ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (24件うち査読あり 24件) 学会発表 (25件うち招待講演 3件) 備考 (4件)

12. ピコ秒超音波顕微鏡技術によるナノスケール3次元内部構造の測定

研究課題

研究種目	若手研究(B)
研究分野	応用物理学一般
研究機関	北海道大学
研究代表者	友田基信北海道大学, 大学院・工学研究院, 助教
研究期間 (年度)	2008 – 2010完了
キーワード	音 / 計測工学 / 非破壊検査 / 逆問題解析
研究概要	この研究は、表面や内部にナノスケール・マイクロスケールの構造をもった試料に対して、光学的に非破壊・非接触でナノスケール空間幅・ピコ秒時間幅をもつ超音波パルスを発生・伝播・検出し、試料の音響的な特性や構造を評価するものである。この方法はフェムト秒パルスレーザーによるピコ秒超音波法をもとにしている。シリ ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (2件うち査読あり 1件) 学会発表 (10件) 備考 (2件)

13. 半導体量子構造における表面音響波を用いた電子・光物性制御

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
研究分野	応用物理学一般
研究機関	北海道大学
研究代表者	松田理北海道大学, 大学院・工学研究院, 准教授
研究期間 (年度)	2008 – 2011完了
キーワード	半導体量子井戸 / フォトルミネッセンス / 表面音響波 / キャリア輸送 / 超高速分光 / イメージング / 圧電性 / 励起子 / 音 / 電子励起状態制御
研究概要	超短光パルス照射によって半導体試料に励起された表面音響波を用いて試料中の励起子を輸送しまたその寿命を制御することを目的とした。このためにGHz領域の表面音響波伝播の時間分解2次元イメージングとフォトルミネッセンス2次元イメージングを試料の同一領域にて低温(10K)で行える測定装置を開発した。また、イ ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (2件うち査読あり 1件) 学会発表 (17件)

14. ミクロ構造におけるフォノン閉じ込めの可視化とモード制御

研究課題

研究種目	基盤研究(A)
研究分野	応用物理学一般
研究機関	北海道大学
研究代表者	オー・ビーライト (WRIGHT B. Oliver / WRIGHT O・B / OLIVER B.Wright) 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授
研究期間 (年度)	2007 – 2009完了
キーワード	超音波物性 / 超高速分光 / 表面波 / 非破壊検査 / 表面・界面物性
研究概要	この研究は様々な新しいミクロスケール構造に閉じ込められたフォノンモードを、先例のないピコ秒時間分解能とマイクロメートル空間分解能、メガヘルツ周波数分解能で、可視化と制御するものである。以下の内容を研究した:フォノニック結晶中のブロッホ波とブロッホモードの可視化、フォノニック結晶導波路とフォノニック結 ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (14件うち査読あり 14件) 学会発表 (13件) 備考 (5件)

15. 超短光パルスを用いたピコ秒剪断音響波パルスの生成・検出とその応用

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
研究分野	応用光学・量子光工学
研究機関	北海道大学
研究代表者	松田理北海道大学, 大学院・工学研究科, 准教授
研究期間 (年度)	2005 – 2007完了
キーワード	ピコ秒レーザー超音波法 / ポンププローブ分光法 / 剪断音響波 / 非破壊検査 / 光弾性効果 / 光散乱 / 異方性 / 液体中の音響波 / レーザーピコ秒超音波法 / 2次元イメージング
研究概要	ピコ秒時間幅の音響波パルスを用いて、物質のナノメートル内部構造やピコ秒時間域の電子と格子のダイナミクスを調べられる。特に、音響波パルス生成・検出に超短光パルスを用いるピコ秒レーザー音響法と呼ばれる方法は、多層薄膜構造の各層膜厚と弾性定数の測定や、物質中の超高速光励起キャリアダイナミクスの研究に活用さ ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (16件うち査読あり 8件) 学会発表 (32件) 備考 (1件)

16. 透明物質中でのピコ秒フォノン伝播の可視化

研究課題

研究種目	若手研究(B)
研究分野	応用物理学一般
研究機関	北海道大学
研究代表者	友田基信北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手
研究期間 (年度)	2004 – 2005完了
キーワード	超音波 / ポンプ・プローブ法 / ピコ秒レーザー音響法 / 逆問題解析 / トモグラフィー / リアルタイムイメージング
研究概要	物質内部のナノメートルスケールの局所的な物理性質を非破壊的に測定する方法として、レーザーピコ秒超音波法がある。この方法は、ポンプ光で試料に励起した超音波パルスの波形変化を、プローブ光で検出する技術である。検出には、ひずみによって試料表面近傍の光学的性質が変化することを利用しており、試料内部の物理的な ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (4件)

17. フォトニック結晶ファイバーによる超高速音響光学変調器の開発

研究課題

研究種目	萌芽研究
研究分野	応用光学・量子光工学
研究機関	北海道大学
研究代表者	WRIGHT O・B (WRIGHT B.Oliver) 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授
研究期間 (年度)	2004 – 2005完了
キーワード	多層薄膜構造 / フォトニック結晶 / ポンププローブ分光 / サブTHz音響フォノン / フォトニックバンドギャップ / 超高速現象 / 光音響変調器 / ピコ秒レーザー音響法
研究概要	我々は、ローマ大学「ラ・サピエンザ」のR.Li Voti博士から提供された高精度のTiO_2/Ag多層膜試料を用い、試料中を伝播するピコ秒超音波の広範囲にわたる波長依存性・時間分解の測定を行った。同期した2つの波長可変な超短パルスレーザーシステムを使い、反射率変化の応答を観測した。この試料はフォトニ ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (5件)

18. 物質表面波伝播現象のピコ秒時間分解2次元リアルタイムイメージング

研究課題

研究種目	基盤研究(A)
研究分野	応用物理学一般
研究機関	北海道大学
研究代表者	松田理北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授
研究期間 (年度)	2002 – 2003完了
キーワード	表面音響波 / ピコ秒レーザー音響法 / リアルタイムイメージング / ポンププローブ測定法 / 分散関係 / 異方性 / 干渉計 / 非破壊検査
研究概要	異方性物質における表面フォノンフォーカシング現象のイメージは、音響エネルギー伝達速度の方向依存性を反映した複雑な形状を示し、興味深い。また産業的な観点からは、同イメージング技術は、GHz帯表面音響波デバイス開発において中心的な役割を果たすと期待される。異方性物質におけるMHz-GHz領域の表面フォノ ...

この課題の研究成果物	文献書誌 (32件)

19. 半導体量子井戸におけるTHz音響フォノンを用いた電子波動関数の可視化とその応用

研究課題

研究種目	基盤研究(S)
研究分野	応用光学・量子光工学
研究機関	北海道大学
研究代表者	O・B Wright (WRIGHT Oliver B. / O.B. Wright / WRIGHT O.B. / WRIGHT B.Oliver / WRIGHT O・B) 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授
研究期間 (年度)	2001 – 2005完了
キーワード	半導体量子井戸構造 / 電子波動関数 / ポンププローブ分光 / サブTHz音響フォノン / 電子格子相互作用 / 超高速現象 / 不均一多層膜 / ピコ秒レーザー音響法
研究概要	本研究で得られた成果の概要は以下のとおりである。 ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (45件) 文献書誌 (10件)