| 研究課題/領域番号 |
13555085
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
櫛引 淳一 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50108578)
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| 研究分担者 |
宮下 雅仁 東北大学, 電気通信研究所, 非常勤研究員
高長 和泉 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (30323059)
荒川 元孝 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00333865)
永井 邦彦 東洋通信機株式会社, 水晶技術本部・技術材料部, 部長(研究職)
西野 秀郎 東北大学, 大学院・工学研究科, 講師 (50316890)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
13,900千円 (直接経費: 13,900千円)
2002年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2001年度: 11,000千円 (直接経費: 11,000千円)
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| キーワード | 超音波マイクロスペクトロスコピー / LFB / PW超音波材料解析システム / 人工水晶 / 天然水晶 / バルク波音速 / 漏洩弾性表面波速度 / 音響関連物理定数 / 密度 / LFB超音波材料解析システム / 漏洩弾性表面波 / 誘電率 |
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| 研究概要 |
本研究は、本研究代表者らが発明・開発した超音波マイクロスペクトロスコピー(UMS)技術を人工水晶の結晶育成評価技術の確立、高精度な音響関連物理定数の決定、デバイス基板の評価法の確立に適用し、世界の人工水晶関連産業・科学分野における「新たな目標とスタンダード」を与えることを目指して行った。
1.LFB超音波材料解析システム、超高周波バルク超音波計測システムをはじめとする計測システムの精度を向上させた。
2.水晶の精密音響関連物理定数と測定法:
(1)SAWグレードの人工水晶からX板,Y板,Z板、および複数の回転Y板を切り出し、縦波音速、横波音速、密度、誘電率を高精度に測定し、すべての音響関連物理定数を精密に決定した。定数決定に用いていない試料に対する音速の測定値と決定した定数による計算値は±0.2m/s(±0.004%)以内で一致した。
(2)天然水晶と人工水晶のX板,Y板,Z板を用意し、縦波音速、横波音速、漏洩弾性表面波(LSAW)速度を測定した結果、音速差は1.00m/s以内となり、天然水晶と人工水晶の音響関連物理定数は非常に近いことがわかった。
(3)Class32に属する結晶に対して、X板,Y板,Z板のみを用い、LSAW速度とバルク波音速を併用して音響関連物理定数を決定する方法を検討し、天然水晶に適用した。
(4)人工水晶と同様に、天然水晶の音響関連物理定数の精密値を求めた。
3.異なる育成条件で作製した人工水晶結晶から切り出し・研磨加工を行った試料に対して、バルク波音速、LSAW速度、密度、格子定数を計測し、結晶間のわずかな音速の違いを捉えた。不純物濃度、特にOH基濃度に対して、伝搬方向、モードにより音速の変化の傾向が異なることを明らかにした。格子定数については、不純物濃度に対してaは一定であり、cは濃度が大きくなるほど大きくなる傾向を捉えた。
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