1998 Fiscal Year Annual Research Report
薄膜のフォノン集束効果を利用したフォノンプリズムの分解能の理論解析
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10650051
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
西口 規彦 北海道大学, 大学院工学研究科, 助教授 (40175518)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 之博 北海道大学, 大学院工学研究科, 助手 (00281791)
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| Keywords | フォノン / 薄膜 / フォノン集束効果 / プリズム効果 / 量子細線 |
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| Research Abstract |
本年度は,無限に広がった半導体薄膜および無限の長さの細線構造におけるフォノンの伝播を解析した。
1. 薄膜のフォノンモードはラム波として知られており、その分散関係は薄膜の膜厚に依存して分散性を示す。この分散性はフォノンの伝播方向に依存して変化するため、フォノンの波長がこの膜厚と同程度になったときに、集束効果が変調を受け、その集束する方向が周波数(波長)とともに変化する。本年は、この集束方向の周波数依存性を明らかにした。その結果、予想通りの依存性を示したが、フォノンのそれぞれのサブバンドに対応して異なる集束方向が現れた。デバイスとして用いるためには。さらに、これらのサブバンドから特定のものを選択して、利用しなければならない。フォノンの励起方法を考慮する必要がある。
2. 薄膜と平行して、細線構造のフォノン集東効果を調べた。構造が準1次元であるため、グリーン関数を用いて、実空間でのエネルギー伝播を定式化し、フォノンの伝播を調べた。その結果、弾性的な異方性により、準1次元構造においてもフォノンの伝播に影響が現れたが、集束効果を判断するには至らなかった。これは、より定量的な議論にはフォノンサブバンドをできる限り多く考慮する必要があるが、計算に要するメモリの制限によるためである。
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