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2008 Fiscal Year Annual Research Report

ナノ機械パラメトロン素子の研究

Research Project

Project/Area Number 20246064
Research InstitutionNTT Basic Research Laboratories

Principal Investigator

山口 浩司  NTT Basic Research Laboratories, 量子電子物性研究部, 部長 (60374071)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 永瀬 雅夫  日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子電子物性研究部, 主任研究員 (20393762)
山崎 謙治  日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子電子物性研究部, 主任研究員 (40393764)
山口 徹  日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子電子物性研究部, 主任研究員 (30393763)
岡本 創  日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子電子物性研究部, 研究員 (20350465)
小野満 恒二  日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子電子物性研究部, 研究主任 (30350466)
Keywords電子デバイス / 集積回路 / 新規デバイス / マイクロ / ナノマシン
Research Abstract

・素子の結合動作の実現
複数のナノメカニカル素子を互いに連結させた構造はセンサ応用のみならずナノ機械ロジックの実現へ向けても重要となる。2つのGaAs両持ち梁が機械的に結合したナノメカニカル素子を作製し、光照射による熱応力を用いた周波数チューニングにより結合状態を制御することに成功した。これによりナノメカニカル素子間の振動の伝播を制御することが可能となり、結合ナノメカニカル素子の応用上重要な技術となる。また、照射強度の調節による僅かな周波数のデチューニングにより非線形振動振幅に不連続な変化が現れることを見出した。これは非線形結合振動子特有の現象であるが、僅かなデチューニングによってのみ現れることが数値シミュレーションからも示され、本手法による結合状態の制御が結合メカニカル素子のダイナミクスの詳細を探る上でも有用であることが示された。
・パラメトリック励振・振動検出機構の高効率化
構造依存性に関しては大きな進展はみないものの、パラメトリック励振した二つの位相状態の安定性についての評価が大きく進んだ。具体的には、外部より人為的に印加したノイズに対して、どの程度の頻度による2つの状態間の遷移が起きるかを詳細に調べることにより、二つの位相状態の安定性と、加振周波数の関係を明らかにすることに成功した。
・エネルギー散逸のメカニズムの解明と制御
光照射によるGaAs機械共振器のQ値制御に関する研究が進展した。光起電力効果により生み出される圧電応力を用いてGaAsカンチレバーのQ値制御や自励発振が可能となることを見出し、そのメカニズムを解明した。具体的には、変形ポテンシャル効果による変位依存光吸収と、光励起キャリアが生み出す圧電効果によるバックアクションにより、振動振幅の増幅と減衰制御が可能であることを示した。
・その他、ナノ機械構造の新しい作製技術や、高スループットのナノ構造作製技術、微小変位検出技術などにおいて、進展を見た。

  • Research Products

    (38 results)

All 2009 2008

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (31 results)

  • [Journal Article] Controlling Quality Factor in Micromechanical Resonators by Carrier Excitation2009

    • Author(s)
      H. Okamoto, D. Ito, K. Onomitsu, T. Sogawa, H. Yamaguchi
    • Journal Title

      Appl. Phys. Express 2

      Pages: 035001-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Three-dimensional alignment with 10nm order accuracy in electron-beam lithography on rotated sample for three-dimensional nanofabrication2008

    • Author(s)
      K. Yamazaki, H. Yamaguchi
    • Journal Title

      J. Vac. Sci. Technol. B26

      Pages: 2529-2533

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In-plane conductance measurement of graphene nanoislands using an integrated nanogap probe2008

    • Author(s)
      M. Nagase, H. Hibino, H. Kageshima, H. Yamaguchi
    • Journal Title

      Nanotechnology 19

      Pages: 495701-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Flexible nanofabrication in three-dimensional electron-beam lithography enhanced by suppression of proximity effect2008

    • Author(s)
      K. Yamazaki, H. Yamaguchi
    • Journal Title

      Appl. Phys. Express 1

      Pages: 097001-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Motion detection of a micromechanical resonator embedded in a d. c. SQUID2008

    • Author(s)
      S. Etaki, M. Poot, I. Mahboob, K. Onomitsu, H. Yamaguchi, H. S. J. van der
    • Journal Title

      Nature Phys. 4

      Pages: 785-788

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] hermoelastic damping in GaAs micromechanical resonators2008

    • Author(s)
      H. Okamoto, D. Ito, K. Onomitsu, H. Yamaguchi
    • Journal Title

      Phys. Stat. Sol. (c) 5

      Pages: 2920-2922

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Improved resonance characteristics of GaAs beam resonators by epitaxially induced strain2008

    • Author(s)
      H. Yamaguchi, K. Kato, Y. Nakai, K. Onomitsu, S. Warisawa, S. Ishihara
    • Journal Title

      Appl. Phys. Lett. 92

      Pages: 251913-3

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 走査プローブによるGaAsメンブレンマイクロレゾネータの動的特性評価2009

    • Author(s)
      田丸耕二郎, 野中啓一郎, 永瀬雅夫, 山口浩司, 米谷玲皇, 割澤伸一, 石原直
    • Organizer
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2009-04-01
  • [Presentation] ブロック共重合体の面内ハーフシリンダー相の高速配向(2)2009

    • Author(s)
      山口徹, 林順三, 山崎謙治, 山口浩司
    • Organizer
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2009-04-01
  • [Presentation] 3次元EBリソにおける近接効果抑制によるアスペクト比・構造自由度の向上2009

    • Author(s)
      山崎謙治, 山口浩司
    • Organizer
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2009-04-01
  • [Presentation] 光照射による微小連結振動子の結合状態の制御2009

    • Author(s)
      岡本創, 鎌田雄仁, 小野満恒二, イムランマブーブ, 山口浩司
    • Organizer
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2009-03-30
  • [Presentation] Symmetry lifting in an electromechanical resonator2009

    • Author(s)
      I. Mahboob, C. Froitier, H. Yamaguchi
    • Organizer
      2009 International Symposium on Nanoscale Transport and Technology (ISNTT2009)
    • Place of Presentation
      Atsugi, Japan
    • Year and Date
      2009-01-23
  • [Presentation] Position detection and backaction of a mechanical resonator integrated in a dc SQUID detector2009

    • Author(s)
      M. Poot, S. Etaki, I. Mahboob, K. Onomitsu, H. Yamaguchi, Y. M. Blanter
    • Organizer
      2009 International Symposium on Nanoscale Transport and Technology (ISNTT2009)
    • Place of Presentation
      Atsugi, Japan
    • Year and Date
      2009-01-23
  • [Presentation] A new angled ion etching method to fabricate a nanostructure and its resonance characteristics2009

    • Author(s)
      V. K. Singh, K. Yamazaki, T. Tawara, H. Okamoto, H. Yamaguchi
    • Organizer
      2009 International Symposium on Nanoscale Transport and Technology (ISNTT2009)
    • Place of Presentation
      Atsugi, Japan
    • Year and Date
      2009-01-20
  • [Presentation] Bit operation in a parametrically pumped electromechanical resonator2009

    • Author(s)
      I. Mahboob, H. Yamaguchi
    • Organizer
      2009 International Symposium on Nanoscale Transport and Technology (ISNTT2009)
    • Place of Presentation
      Atsugi, Japan
    • Year and Date
      2009-01-20
  • [Presentation] Vibration control in GaAs micromechanical resonators by optically induced piezoelectric backaction2009

    • Author(s)
      H. Okamoto, D. Ito, K. Onomitsu, H. Sanada, H. Gotoh, T. Sogawa, H. Yamaguchi
    • Organizer
      2009 International Symposium on Nanoscale Transport and Technology (ISNTT2009)
    • Place of Presentation
      Atsugi, Japan
    • Year and Date
      2009-01-20
  • [Presentation] Electromechancial parametric resonators fabricated from semiconductor heterostructures2008

    • Author(s)
      I. Mahboobl, H. Yamaguchi
    • Organizer
      Advanced Heterostructures and Nanostructures Workshop (AHNW 2008)
    • Place of Presentation
      Hawaii, US
    • Year and Date
      2008-12-09
  • [Presentation] A new technique of directional angles ion etching to suspend a nanobeam and its resonance2008

    • Author(s)
      V. K. Singh, K. Yamazaki, T. Tawara, H. Yamaguchi
    • Organizer
      21st International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC2008)
    • Place of Presentation
      Fukuoka, Japan
    • Year and Date
      2008-10-29
  • [Presentation] Rapid Directed Self-Assembly of Clynder-Forming Diblock Copolymers2008

    • Author(s)
      T. Yamaguchi, Y. Ozaki, K. Yamazaki, S. Warisawa, S. Ishihara, H. Yamaguchi
    • Organizer
      21st International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC2008)
    • Place of Presentation
      Fukuoka, Japan
    • Year and Date
      2008-10-29
  • [Presentation] Evaluation of Thermal-Mechanical Vibration Amplitude Using Scanning Electron Microscopy Image2008

    • Author(s)
      K. Nonaka, K. Tamaru, M. Nagase, H. Yamaguchi, S. Warisawa, S. Ishihara
    • Organizer
      MNC 2008
    • Place of Presentation
      Fukuoka, Japan
    • Year and Date
      2008-10-29
  • [Presentation] Actuation and Vibration Detection of GaAs Membrane Using AFM Probe2008

    • Author(s)
      K. Tamaru, K. Nonaka, M. Nagase, H. Yamaguchi, S. Warisawa, S. Ishihara
    • Organizer
      MNC 2008
    • Place of Presentation
      Fukuoka, Japan
    • Year and Date
      2008-10-29
  • [Presentation] to be presented2008

    • Author(s)
      H. Yamaguchi
    • Organizer
      21st International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC2008)
    • Place of Presentation
      Fukuoka, Japan
    • Year and Date
      2008-10-29
  • [Presentation] Improved characteristics of micromechanical resonators by epitaxially-induced strain2008

    • Author(s)
      H. Yamaguchi, K. Kato, Y. Nakai, K. Onomitsu, S. Warisawa, S. Ishihara
    • Organizer
      NT2008
    • Place of Presentation
      Ishikawa, Japan
    • Year and Date
      2008-10-24
  • [Presentation] Bit operation in a parametrically pumped electromechanical resonator2008

    • Author(s)
      M. Imran, H. Yamaguchi
    • Organizer
      2008 International Symposium on Novel Nano-electromechanical 3D Structures (JAIST-NT2008)
    • Place of Presentation
      Ishikawa, Japan
    • Year and Date
      2008-10-23
  • [Presentation] Roughness Analysis of trench patterns formed by Using Block Copolymer Lithography2008

    • Author(s)
      T. Yamaguchi, H. Yamaguchi
    • Organizer
      IEEE Nanotechnology Materials and Devices Conference 2008 (NMDC2008)
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2008-10-20
  • [Presentation] Compound semiconductor nanomechanics2008

    • Author(s)
      H. Yamaguchi
    • Organizer
      35th International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS2008)
    • Place of Presentation
      Rust, Germany
    • Year and Date
      2008-09-21
  • [Presentation] 静的変位解放によるシリコンカンチレバーの振動特性評価2008

    • Author(s)
      野中啓一郎, 田丸耕二郎, 永瀬雅夫, 山口浩司, 割澤伸一, 石原直
    • Organizer
      第69回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      中部大学(春日井キャンパス)
    • Year and Date
      2008-09-04
  • [Presentation] GaAsメンブレンのマイクロプローブによる加振と振幅検出2008

    • Author(s)
      田丸耕二郎, 野中啓一郎, 永瀬雅夫, 山口浩司, 割澤伸一, 石原直
    • Organizer
      第69回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      中部大学(春日井キャンパス)
    • Year and Date
      2008-09-04
  • [Presentation] キャリア励起によるカンチレバーの振動制御2008

    • Author(s)
      岡本創, 伊藤大介, 小野満恒二, 眞田治樹, 後藤秀樹, 寒川哲臣, 山口浩司
    • Organizer
      第69回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      中部大学(春日井キャンパス)
    • Year and Date
      2008-09-03
  • [Presentation] パラメトリックに励振された電気機械共振器によるビット操作2008

    • Author(s)
      Imran Mahboob, 山口浩司
    • Organizer
      第69回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      中部大学(春日井キャンパス)
    • Year and Date
      2008-09-03
  • [Presentation] DC-SQUIDに組み込んだマイクロ機械共振器の変位計測2008

    • Author(s)
      Samir Etaki, M. Poot, I. Mahboob, 小野満恒二, H. S. J. Van Der Zant, 山口浩司
    • Organizer
      第69回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      中部大学(春日井キャンパス)
    • Year and Date
      2008-09-03
  • [Presentation] EBリソを用いた3次元ナノ加工における10nmオーダの3次元アライメント2008

    • Author(s)
      山崎謙治, 山口浩司
    • Organizer
      第69回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      中部大学(春日井キャンパス)
    • Year and Date
      2008-09-02
  • [Presentation] ブロック共重合体の面内ハーフシリンダー相の高速配向2008

    • Author(s)
      山口徹, 尾崎泰野, 林順三, 山崎謙治, 割澤伸一, 石原直, 山口浩司
    • Organizer
      第69回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      中部大学(春日井キャンパス)
    • Year and Date
      2008-09-02
  • [Presentation] Micro/Nanomechanical Systems for Information Processing2008

    • Author(s)
      H. Yamaguchi, I. Mahboob
    • Organizer
      The 9th International Symposium on Foundations of Quantum Mechanics in the Light of New Technology (ISQM2008)
    • Place of Presentation
      Saitama, Japan
    • Year and Date
      2008-08-27
  • [Presentation] The quantum Hall effect probed via a parametrically pumped electromechanical resonator2008

    • Author(s)
      I. Mahboob, H. Yamaguchi
    • Organizer
      2008 Frontiers of Low Temperature Physics (ULT2008)
    • Place of Presentation
      London, UK
    • Year and Date
      2008-08-14
  • [Presentation] Drastic improvement in mechanical properties of micromechanical resonators using a strain-engineered heterostructures2008

    • Author(s)
      K. Kato, K. Onomitsu, S. Warisawa, S. Ishihara, H. Yamaguchi
    • Organizer
      2008 International Conference on Molecular Beam Epitaxy" (MBE2008)
    • Place of Presentation
      Vancouver, Canada
    • Year and Date
      2008-08-07
  • [Presentation] On-chip micromechanical parametric resonator based on the piezoelectricity in GaAs/AlGaAs modulation-doped heterostructures2008

    • Author(s)
      H. Yamaguchi, I. Mahboob
    • Organizer
      66th Device Research Conference (DRC2008)
    • Place of Presentation
      Santa Barbara, CA, US
    • Year and Date
      2008-06-23
  • [Presentation] 3D alignment with 10-nm order accuracy in electron-beam lithography on rotated sample for 3D nanofabrication2008

    • Author(s)
      K. Yamazaki, H. Yamaguchi
    • Organizer
      52nd International Conference on Electron, Ion, and Photon Beam Technology and Nanofabrication (EIPBN2008)
    • Place of Presentation
      Portland, US
    • Year and Date
      2008-05-28

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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