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カシミア力で駆動される量子アクチュエータの光制御

Research Project

Project/Area Number 17760057
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Applied physics, general
Research InstitutionUniversity of Hyogo

Principal Investigator

乾 徳夫  University of Hyogo, 大学院・工学研究科, 准教授 (70275311)

Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2007: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
KeywordsCasiiir力 / Casimir効果 / アクチュエータ / シリコン / 光励起 / Casimir力
Research Abstract

Casimir力は量子効果により発生する力である.古典的な電磁気力が存在しない場合はこの力がサミクロンレンジにおけるマイクロメカニズムの運動をほぼ決定するため,近年,MEMSの研究において注目されている。本研究は半導体間に作用するCasimir力が光照射によってどのように変化するかについて調べた。本年度の研究成果を下記に列挙する。
(1)シリコン間に作用する力の光照射下における測定:これまで,光照射下において微小な力を計測することは困難であった。その理由は光を1μm以下に接近した二つのシリコン間に照射することと熱膨張の低減を同時に実現する必要があったからである。この二つの問題を厚さが4μmのシリコン膜をドラムレンズで押し当てて変形させることにより解決した。実験結果として,光照射によりシリコン間に作用する引力が小さくなることが分かった。この結果は当初予期していたものと逆の結果ではあるが,光により量子アクチュエータが制御できることが明らかになった。
(2)真空中におけるCasimir力測定用カンチレバーの動特性評価:大気による外乱を避けるため,光リソグラフィエッチング法で自作したカンチレバーの共振特性を今年度新たに製作した真空実験装置内で測定し,Q値の向上と引力による周波数シフトを確認した。これにより今後Casimir力測定精度の向上が期待できる。
(3)Casimir力および光イオン注入に関する理論研究:本研究では光イオン注入法によりCasimir力が変化することを利用している。それに関係して光イオン注入で駆動する微小モータの提案を行った。さらに,アクチュエータの構造がCasimir力に及ぼす影響を調べるため,三角形の断面を有する共振器内のCasimirエネルギーについて計算を行った。

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Casimir Energy of the Massless Scalar Field Confined in an Equilateral Triangular Domain2007

    • Author(s)
      Norio Inui
    • Journal Title

      Journal Physical Society of Japan 76

      Pages: 114002-114010

    • NAID

      110006530731

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Change in the Casimir force between semiconductive bodies by irradiation2007

    • Author(s)
      Norio Inui
    • Journal Title

      Journal of Physics: Conference Series 89

      Pages: 12018-12030

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electric Polarization Resulting from the Casimir Effect2006

    • Author(s)
      Norio Inui
    • Journal Title

      Journal Physical Society of Japan 75・8

      Pages: 84004-84004

    • NAID

      110004799202

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Charge Density Dependence of Photoinduced Stress in Semiconductors2006

    • Author(s)
      Norio Inui
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics 45・3A

      Pages: 1675-1675

    • NAID

      40007177923

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Casimir Force between a Metallic Sphere and a Semiconductive Plate Illuminated with Gaussian Beam2006

    • Author(s)
      Norio Inui
    • Journal Title

      Journal Physical Society of Japan 75・2

      Pages: 24004-24004

    • NAID

      110004086866

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Presentation] 不均質誘電体の表面ブラズモンに伴うCasimirエネルギー2008

    • Author(s)
      乾 徳夫
    • Organizer
      日本物理学会2008年年次大会講演
    • Place of Presentation
      日本・大阪
    • Year and Date
      2008-03-23
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Change in the Casimir force between semiconductive bodies by irradiation2007

    • Author(s)
      Norio Inui
    • Organizer
      International conference on science offriction
    • Place of Presentation
      日本・愛知県
    • Year and Date
      2007-09-10
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Enhancement of the Casimir Force between Silicon by Irradiation2007

    • Author(s)
      Norio Inui
    • Organizer
      23th International Conference on Statistical Physics
    • Place of Presentation
      イタリア・ジェノバ
    • Year and Date
      2007-07-10
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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