2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Acoustic Diode/Switch toward Realization of Phononic Information Processing
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17K19035
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
鶴田 健二 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (00304329)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石川 篤 岡山大学, 自然科学研究科, 助教 (90585994) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2021-03-31
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| Keywords | 音響ダイオード / フォノニック結晶 / 音響トポロジカル絶縁体 / 音響導波路 / 表面弾性波 / 音響メタ表面 / 光学可視化法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（Ａ）ヘテロ周期構造による音響ダイオードの設計：昨年度までに我々が設計・試作・実証した圧電体/樹脂の周期構造による１次元（２端子型）音響ダイオードの最適化をほぼ終了し，本年度はその成果発表を中心に活動した。
（Ｂ）間接バンド間遷移に基づく非相反音響導波路：昨年度に引き続き，間接バンド間遷移を用いた導波路の数値設計と最適構造・材料の探索を継続した。特に今年度は，プラズモニック導波路にアクティブ材料を組み込む類似研空に着目し，光励起にってLasingが起きて，その結果増幅・変調が発現するメカニズムを時間領域で数値シミュレーションする場合の問題点を検証した。この知見をもとに，バンド間遷移に外部からの光励起を用いたフォノンポンピングの可能性と問題点（の一部）を同定した。
（Ｃ）近年注目を集めるトポロジカル音響体構造の設計を継続し，２次元単位格子中の３回対称性を持つ様々なフォノニック構造のバンド設計を数値的に行い，上下対称のトポロジカル構造の界面エッジ効果による高効率の表面弾性波導波路の設計と数値シミュレーションによる透過特性評価をおこなった。今年度はさらに，3次元の薄膜中にフォノニック構造を埋め込んが場合に同等のエッジモード伝搬が可能であることを，数値シミュレーションによって確認した。この研究を学会等で報告し，同様の研究を行っている他グループとの緊密な共同研究を開始，試作に向けた詳細設計を行っている。
（Ｄ）広帯域で高い吸音特性を示す新しい音響メタ表面構造設計も継続し，複数の構造候補を数値シミュレーションで設計，その一部については３Dプリンタで作成して音響管を用いた実測によってその効果を証明した。
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Research Products
(12 results)
