| 研究課題/領域番号 |
13640345
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
松井 広志 東北大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (30275292)
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| 研究分担者 |
豊田 直樹 東北大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (50124607)
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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 |
4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
2002年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2001年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
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| キーワード | 超音波 / マイクロ波 / ハイパーソニックス / 有機伝導体 / 超音波吸収 / 複素伝導体 / 強相関電子系 / ギガヘルツ超音 / ギガヘルツ超音波 / ドハース効果 |
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| 研究概要 |
ギガヘルツ帯の超音波計測は、マイクロ波技術と超音波技術を兼ね備えたものであり、これまでほとんど物性研究に利用されていない。本研究計画では、ギガヘルツ超音波の励起と受信を目指して、装置の試作を行ってきた。無酸素銅でQ値が高いリエントラント空胴共振器を製作し、電場が最大になる場所に水晶、或いは、LiNbO_3のロッドを挿入して、超音波シグナルの励起・受信を試みた。度重なるテストから、2個のリエントラント空胴共振器を対向させたとき、共振周波数が温度の低下によりずれ始め、低温での調整が求められた。我々は、室温フランジから、3種類の調整機構を導入して、高いQ値を保った状態で、共振周波数を同調する機構を開発することに成功した。ここに至るには、相当の労力と工夫が必要であった。2個の共振器の共振周波数は、約9GHzとなり、数kHzの精度で同調でるようにした。また、共振周波数は、30K以下では温度変化がなかった。本年度新たに、計測システムの受信側にPINダイオードスイッチを導入して、ドライブパルスの影響を取り除いた。また、検出感度の向上をねらい、スーパーヘテロダイン検波を行えるようにした。中間周波は任意に選べるが、60MHz程度にして、現有の超音波装置と連動できるようにした。これにより、ダイナミックレンジが100dB程度まで拡大でき、最小検出パワーも-80dBmとなった。その結果、長さ1cmのXカットの水晶ロッド(φ2mm)中に縦波を励起することに成功した。観測されたエコーシグナルは、第1、第2エコーのみであったが、吸収係数の温度変化は、T^3に比例しており、縦波フォノン散乱に起因することを明らかにした。
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