KAKEN — 研究課題をさがす | 研究者番号: 90222322

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検索結果: 16件 / 研究者番号: 90222322

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1. ファノ共鳴に起因したフォノニックバンドギャップと低周波禁制透過のメカニズム

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	水野誠司北海道大学, 工学研究院, 講師
研究期間 (年度)	2024-04-01 – 2028-03-31交付
キーワード	フォノニックバンドギャップ / ファノ共鳴
研究開始時の研究の概要	本研究では、ブラッグ反射に起因しないメカニズムでギャップが生じる系として、固体層と液体層を周期的に配列して得られる系を取り上げる。特に、ある伝播角度範囲において著しい透過率の落ち込みが低周波領域に見られる、いわゆる「低周波禁制透過」が生じるメカニズムを解明する。この系を伝播するフォノン（弾性波）にみ ...

2. ファノ効果に起因したフォノニックバンドギャップの形成メカニズムと応用

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	水野誠司北海道大学, 工学研究院, 講師
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2024-03-31交付
キーワード	フォノニックバンドギャップ / ファノ共鳴
研究開始時の研究の概要	本研究では、周期構造によるブラッグ反射に起因しない「非ブラッグギャップ」が生じる系として、固体層と液体層を周期的に配列して得られる固体・液体超格子を取り上げ、ギャップ形成メカニズムを明らかにする。この系を伝播するフォノン（弾性波）にみられる局所共鳴に注目し、透過スペクトルおよび分散関係（特にブロッホ ...
研究実績の概要	これまでに行った数値計算により、この系に生じるギャップは、周期性に基づくブラッグギャップと局所共鳴に基づくギャップに分類できることが明らかになった。局所共鳴に基づくギャップでは、周期数が1の場合にも透過率が0となって完全反射がおきる共鳴が生じる。共鳴周波数に応じて、透過スペクトルの形状は様々な形状を ...
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 (6件うち査読あり 4件、オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件うち国際学会 2件)

3. Ⅲ-Ⅴ族半導体から構成されるワイヤー型フォノニック結晶の振動モードと対称性

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	水野誠司北海道大学, 工学研究院, 講師
研究期間 (年度)	2014-04-01 – 2018-03-31完了
キーワード	フォノニック結晶 / ナノワイヤー / フォノン / ナノワイヤー超格子 / 振動モード
研究成果の概要	Ⅲ-Ⅴ族半導体から構成されるワイヤー型フォノニック結晶のフォノン分散関係および変位場を計算するアルゴリズムの開発を行った。このアルゴリズムを用いると構成物質の対称性とワイヤー断面の対称性を考慮してモードごとに計算することができる。この手法を用いて、ウルツ鉱構造の結晶から構成されるGaN/AlNナノワ ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (11件うち国際共著 4件、査読あり 11件、オープンアクセス 7件、謝辞記載あり 3件) 学会発表 (9件うち国際学会 7件、招待講演 3件) 図書 (1件)

4. ワイヤー型フォノニック結晶における振動モードとフォノンダイナミクス

研究課題

研究種目	基盤研究(C)
研究分野	応用物性・結晶工学
研究機関	北海道大学
研究代表者	水野誠司北海道大学, 大学院・工学研究院, 講師
研究期間 (年度)	2009 – 2012完了
キーワード	フォノニック結晶 / 量子細線 / フォノン
研究概要	ワイヤー型フォノニック結晶、すなわち周期構造を持つナノワイヤー超格子の振動モードの解析を、変分法に基づくxyzアルゴリズムを用いて行った。ワイヤー断面の形状と振動モードの関係を群論に基づいて整理し、各振動モードに対する分散関係およびフォノン変位を計算した。円形断面を持つGaN/AlNナノワイヤー超格 ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (32件うち査読あり 24件) 学会発表 (41件) 図書 (4件)

5. ナノワイヤー超格子中のフォノンに関する理論的研究

研究課題

研究種目	基盤研究(C)
研究分野	ナノ材料・ナノバイオサイエンス
研究機関	北海道大学
研究代表者	水野誠司北海道大学, 大学院・工学研究科, 講師
研究期間 (年度)	2005 – 2007完了
キーワード	フォノン / ナノワイヤー超格子 / 振動モード / 分散関係 / フォノン透過率
研究概要	1.ナノワイヤー超格子に生じる、azimuthally symmetric torsional mode(略してASTモード)の分散関係の定式化を行い、解析的な表式を導出した。軸方向の周期性により、分散関係に周波数ギャップが生じるが、この周波数ギャップの中心周波数およびギャップ幅の解析的表式も導出す ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (11件うち査読あり 5件) 学会発表 (16件) 図書 (3件)

6. 半導体超格子を用いたコヒーレントフォノン共鳴トンネルデバイスの設計

研究課題

研究種目	基盤研究(C)
研究分野	応用物性・結晶工学
研究機関	北海道大学
研究代表者	水野誠司北海道大学, 大学院・工学研究科, 講師
研究期間 (年度)	2001 – 2003完了
キーワード	フォノン / 超格子 / 共鳴透過 / トンネル効果 / 局在振動モード
研究概要	フォノンを制御するデバイスを設計するための基礎を与えることを目標に、フォノンの共鳴トンネル効果が生じる2重障壁系(2つの超格子でバルク層を挟んだ系)を取り上げ、透過率、反射率の計算をはじめとする理論的な解析を行った。まず、界面に垂直方向の波数ベクトルを持つフォノンの共鳴周波数および局在定数のexpl ...

この課題の研究成果物	文献書誌 (32件)

7. ナノ構造中のコヒーレント音響フォノンとそのダイナミクス

研究課題

研究種目	基盤研究(C)
研究分野	固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
研究機関	北海道大学
研究代表者	田村信一朗北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授
研究期間 (年度)	2000 – 2002完了
キーワード	超格子 / フォノン / 熱伝導率 / 群速度 / イメージング / ナノ構造 / THz / FDTD法 / フォノン結晶
研究概要	サブピコ秒超音波法の開発により、半導体や金属のナノスケール構造中のフォノンそれ自身と、その電子などとの相互作用に関する多くの新しい物理現象が明らかにされつつある。しかし、ナノ構造中のフォノンのダイナミクスに関する理論的解析は実験の進展に比べて極めて不十分であり、その展開が基礎物性的な側面からだけでな ...

この課題の研究成果物	文献書誌 (33件)

8. 半導体ナノ構造におけるサブ・ピコ秒光パルス励起THz音響フォノンのダイナミクス

研究課題

研究種目	基盤研究(C)
研究分野	固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
研究機関	北海道大学
研究代表者	田村信一朗北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授
研究期間 (年度)	1997 – 1999完了
キーワード	超格子 / THz / ナノ構造 / 表面フォノン / フォノンパルス / 透過・反射時間 / 透過・返射時間 / 音響フォノン
研究概要	本研究の目的は、サブ・ピ秒光パルス法による実験的研究が新展開を見せつつある、半導体ナノ構造中のTHzフォノンのダイナミクスを理論的に解明することである。 ...

この課題の研究成果物	文献書誌 (30件)

9. 非線形光学効果を用いた有機ゾル・ゲル光変調デバイスに関する研究

研究課題

研究種目	重点領域研究
研究機関	北海道大学
研究代表者	森田隆二北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授
研究期間 (年度)	1997完了
キーワード	有機非線形光学材料 / J会合体 / 電場変調分光 / クラマ-ス・クロニヒ変換 / パルス圧縮 / 非線形屈折率効果 / 有限応答 / 光ファイバー
研究概要	本研究は、大きな非線形性を持つ有機材料の利点を生かしつつ、機械的なもろさを克服することのできる可能性のある有機・無機ゾル・ゲル薄膜を用いて非線形光学効果を利用した光変調デバイスを開発することである。

この課題の研究成果物	文献書誌 (2件)

10. ナトリウム・水素・グラファイト層間化合物の電子構造・電子分布の第一原理的計算

研究課題

研究種目	奨励研究(A)
研究分野	固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
研究機関	北海道大学
研究代表者	水野誠司北海道大学, 工学部, 講師
研究期間 (年度)	1996完了
キーワード	グラファイト層間化合物 / バンド構造 / 第一原理計算
研究概要	ナトリウム・水素・グラファイト層間化合物(NaH-GIC)に対して、第一原理からのセルフコンシステントなバンド計算を行い、その分散関係と状態密度(DOS)、partial DOSを求めた。手法は、密度汎関数法に基づく数値規定を用いたLCAO法で、局所密度近似の範囲内で行った。興味がもたれる点は、この ...

11. 非線形光学効果を用いた有機ゾル・ゲル光変調デバイスに関する研究

研究課題

研究種目	重点領域研究
研究機関	北海道大学
研究代表者	森田隆二北海道大学, 工学部, 助教授
研究期間 (年度)	1996完了
キーワード	ゾル・ゲル / 有機非線形光学材料 / フェムト秒時間分解光カー効果測定 / 光ヘテロダイン検出 / 電場変調分光 / クラマ-ス・クロニヒ変換 / 会合体
研究概要	本研究は、大きな非線形性を持つ有機材料の利点を生かしつつ、機械的なもろさを克服することのできる可能性のある有機ゾル・ゲル薄膜を用いて非線形光学効果を利用した光変調デバイスを開発することである。

この課題の研究成果物	文献書誌 (4件)

12. グラファイト状化合物BCNとその層間化合物の電子構造・電子分布の第一原理的計算

研究課題

研究種目	奨励研究(A)
研究分野	固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
研究機関	北海道大学
研究代表者	水野誠司北海道大学, 工学部, 講師
研究期間 (年度)	1995完了
キーワード	グラファイト状化合物 / バンド構造 / 層状物質 / 第一原理計算
研究概要	グラファイト状化合物の中で最も簡単な構造を持つBC_3,BC_2N,C_3NのそれぞれのmonolayerおよびA-A stacking のBC_33次元結晶に対して、第一原理からのセルフコンシステントなバンド計算を行った。手法は、密度汎関数法に基づく数値基底を用いたLCAO法で、局所密度近似の範囲 ...

この課題の研究成果物	文献書誌 (2件)

13. グラファイト状化合物BC_3とその類似物質の電子構造・電子分布の第一原理的計算

研究課題

研究種目	奨励研究(A)
研究分野	固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
研究機関	北海道大学
研究代表者	水野誠司北海道大学, 工学部, 講師
研究期間 (年度)	1994完了
キーワード	グラファイト状化合物 / バンド構造 / 層状物質 / 第一原理計算
研究概要	置換型グラファイト状化合物BC_3,BC_2N,C_3Nのそれぞれのmonolayerに対して、第一原理からのセルフコンシステントなバンド計算を実行し、その分散関係と状態密度を計算した。手法は、密度汎関数法に基づく数値基底を用いたLCAO法で、局所密度近似の範囲内で行った。また、電子分布の計算、特に ...

この課題の研究成果物	文献書誌 (1件)

14. 一次元炭素結晶カルビンの電子構造パラメータの第一原理的決定

研究課題

研究種目	奨励研究(A)
研究分野	固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
研究機関	北海道大学
研究代表者	水野誠司北海道大学, 工学部, 助手
研究期間 (年度)	1993完了
キーワード	カルビン / 電子構造 / バンド計算
研究概要	1次元性の強い炭素結晶カルビンは、現在までのところ、ミクロンの大きさの試料しか得られておらず、結晶構造とわずかの光物性が調べられているだけである。この状況は、数年前のC_<60>に関する状況に似ており、C_<60>結晶と同様に近い将来巨視的なカルビン結晶が合成されることが期待されている。本研究では、 ...

15. グラファイト状化合物BC_3とその類似物質の電子構造パラメータの第一原理的決定

研究課題

研究種目	一般研究(C)
研究分野	固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
研究機関	筑波大学
研究代表者	中尾憲司筑波大学, 物質工学系, 教授
研究期間 (年度)	1993 – 1994完了
キーワード	グラファイト状化合物 / BC_3とBC_2N / 第一原理電子状態計算 / 電荷移動 / ボンド状態 / フラーレン / フラーレン族 / 電荷移動量 / 局所状態密度
研究概要	代表的層状物質であるグラファイト中の炭素を,一部ホウ素や窒素で置換したBC_3とBC_2Nの電子状態を,局所密度汎関数理論に基づく数値基底LCAO法により,第一原理セルフコンシステントなバンド計算を実行して求めた。また炭素をホウ素と窒素で置換した効果を定量的に調べるために,原子間の電荷移動量の評価を ...

この課題の研究成果物	文献書誌 (28件)

16. 超大規模行列に対する固有値解析アルゴリズムの開発とそのパッケージ化

研究課題

研究種目	試験研究(B)
研究分野	工学基礎
研究機関	北海道大学
研究代表者	中山恒義 (1994-1995) 北海道大学, 工学部, 教授矢久保考介 (1993) 北海道大学, 工学部, 助教授
研究期間 (年度)	1993 – 1995完了
キーワード	大規模行列 / 固有値問題 / 強制振動子法 / 並列処理 / 高速アルゴリズム / スーパー・コンピュータ
研究概要	理学・工学における多くの問題は、行列の固有値問題を数値的に解くことに帰着できる。最近の計算機ハードウェアの急速な進歩とはうらはらに、超大規模行列の固有値計算を実行するアルゴリズム(ソフトウェア)開発には大きな進展が見られないのが現状である。本研究は、10^7×10^7を越える超大規模行列の固有値解析 ...

この課題の研究成果物	文献書誌 (35件)