2021 Fiscal Year Annual Research Report
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19K04527
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
大森 達也 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (60302527)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 弾性波 / 弾性波動可視化装置 / 高周波デバイス / 非線形応答 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
SAW共振子に代表される高周波弾性波動素子内部を伝搬する弾性波動の様子を可視化できる「弾性波動可視化装置」の高性能化・多機能化に関する検討を行った。
まず，ロックインアンプを用いた高感度ベクトル検波系に対し，周波数配置の最適化を施して，更なるダイナミックレンジ向上をはかるとともに，被測定素子内部で発生する高調波や分数調波のような非線形成分の測定も可能とする自由度の高いシステムを構築した。この自由度の高さを利用して，特に近年話題となっているSAW素子で発生した分数調波によるものと予想されるスプリアス応答の観測に向けた検討を行った。SAW素子における分数調波発生は再現性に乏しく一般に安定した観測が困難である。この点について，分数調波の発生原因が素子内に存在する微細なクラックやデブリなどの欠陥に起因すものと想定し，これらの欠陥を模擬するダイヤモンドパウダーを散布した観察用試料の作製した。この試料を用いて，分数調波発生発生を観測することに成功した。また，2次の非線形項を含む常微分方程式を数値的に評価し，分数調波発生のメカニズムに関する考察を行って，実験結果の定性的な説明に成功した。現在，これらの成果を国際学会で発表すべく結果をまとめて投稿している。
最後に，可視化装置の高機能化の一環として，実用度の高い自動焦点調整機能を付加することで，焦点ずれの影響を受けずに，周波数掃引など長時間にわたる測定を可能とした。また，取得された大量の2次元弾性波動分布を半自動的に後処理するためのポストプロセッシングプログラムを作成した。これらの成果の一部は学会で発表されるとともに，査読を経た論文で公開されている。
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