2007 Fiscal Year Annual Research Report
ミクロ構造におけるフォノン閉じ込めの可視化とモード制御
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19206013
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
WRIGHT B. Oliver Hokkaido University, 大学院・工学研究科, 教授 (90281790)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松田 理 北海道大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (30239024)
友田 基信 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教 (30344485)
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| Keywords | 超音波物性 / 超高速分光 / 表面波 / 非破壊検査 / 表面・界面物性 |
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| Research Abstract |
平成19年度は以下の研究を行った。
1)装置の立ち上げ:低繰り返し周波数測定のために、パルス選択技術と長尺遅延光路を用いた実時間表面音響波イメージングシステムを構築し、その動作を確認した。またロックインアンプの同相、90度位相信号を用いて音響波共振器のQ値を測定する新しい解析手法を開発した。
2)試料の作製:音響ウィスパリングギャラリーモード測定のための10ミクロンサイズの銅ディスク構造試料を作製した。またSi基板に正方格子状に6.5ミクロンから15ミクロン周期で穴を配列したフォノニック結晶試料を作製した。更にこれらのフォノニック結晶中に様々な形状の導波路や共振器を作製した試料を作製した。
3)測定:a)作製した4つの異なる半径を持つ銅ディスク試料を用いて0.5GHzまでの周波数領域のウィスパリングギャラリーモードのイメージング測定を行った。時間空間フーリエ変換により振動モードの分散関係解析を行った。試料周辺部に意図的に欠陥を導入し、モードパターンへの影響を調べた。また1項記載の方法により、ウィスパリングギャラリーモードのQ値解析を行った。これらの成果は論文投稿予定である。
b)周期15ミクロンの正方格子フォノニック結晶の音響波伝播イメージング測定を行った。またそのイメージから位相特異点イメージを取得しその解析を行った。c)周期6.5ミクロンの正方格子フォノニック結晶に設けられた導波路構造における音響波伝播イメージング測定を行った。
4)理論解析:表面音響波バンド構造の理論解析をFDTD法により行った。この計算においてはフォノニック結晶を構成する穴が有限の深さであることを考慮した。また直線導波路および方形共振器における音響波伝播のFDTDシミュレーションを行った。
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