| Project/Area Number |
22K18786
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 21:Electrical and electronic engineering and related fields
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
Ohashi Yuji 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 特任准教授 (50396462)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 伝搬減衰 / 次世代無線通信 / 結晶欠陥 / 超音波伝搬減衰 / 分極反転構造トランスジューサ / 低減衰圧電材料 / 超高周波弾性波デバイス / 減衰計測 |
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| Outline of Research at the Start |
次世代通信における高速大容量低遅延通信の実現に向け電波周波数の枯渇化問題は加速し高周波化は避けられなくなっている。近年、数十GHzの超高周波帯の弾性波フィルタ実現が期待される異種圧電単結晶接合基板の新規構造が提案され活発な研究が展開されている。一方、材料中の音波減衰は周波数の約２乗で増加し高周波では大きな問題となるが材料の減衰を改良するアプローチは無かった。そこで本研究では、6GHzを超える超高周波帯での圧電材料の吸収減衰を計測する手法を開発するとともに、結晶内欠陥と吸収減衰の関係を解明し、高周波帯でも低減衰な弾性波フィルタ用材料の開発に貢献する。
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| Outline of Final Research Achievements |
We have developed a method for measuring propagation attenuation in a single crystal substrate at high frequencies in the GHz band using a configuration in which a transducer substrate is metal bonded to a single crystal substrate. Compared to LN single crystals with a congruent composition, which are thought to contain many crystal defects, Mg-doped Mg:LN single crystals are more effective in reducing crystal defects, and as a result, the propagation attenuation of ultrasonic waves in high frequency bands is reduced. We suggested that this material has the effect of reducing the loss of energy, and developed design guidelines for materials with low attenuation in high frequency bands.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
次世代通信システム6Gで利用が検討されている6-40 GHz帯対応の弾性波デバイスの開発が急務となっているが、高周波化に伴う材料の粘性に起因する本質的な吸収損失の低減がデバイス実用化の鍵の一つであり、本研究成果はその実現に向けて低減衰の材料開発の指針を与える重要な成果である。
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