振動モードの可視化によるMEMS共振器に内在する非線形モード間結合効果の解析

• Project/Area Number: 24K00937
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21060:Electron device and electronic equipment-related
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 張 亜 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80779637)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平川 一彦 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (10183097) ; とう 明聡 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20295124)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2026: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2025: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2024: ¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000)
• Keywords: MEMS共振器 / モード間結合 / 可視化 / テラヘルツ検出器

Outline of Research at the Start

我々が開発したMEMSボロメータは、THz技術を応用展開する上で有望である。特に、梁の非線形性により生じる振動モード間の相互作用は、非常に大きな熱感度の増大をもたらし、超高感度のテラヘルツ検出の実現に非常に魅力的である。しかし、モード間の結合がなぜ発生するのかという機構は明らかではない。本研究では、独自に開発したストロボ微分干渉顕微振動可視化技術をMEMS共振器構造の研究に導入し、測定される振動の2次元分布の情報を用いてモード間結合効果を定量的解析することである。これによって、モード間結合による感度増大の物理機構を解明するとともに、室温動作の超高感度THz電磁波検出の実現可能性を追求する。