| 研究課題/領域番号 |
17K19034
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
ナノマイクロ科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 (2018)
奈良先端科学技術大学院大学 (2017) |
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研究代表者 |
冨田 知志 東北大学, 理学研究科, 助教 (90360594)
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| 研究分担者 |
金森 義明 東北大学, 工学研究科, 准教授 (10333858)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2017年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | メタマテリアル / ダブルフィッシュネット / 負屈折率 / MEMS / カンチレバー / 微細加工 / 量子浮上 / 量子真空効果 / カシミール力 / 零点振動 / 低摩擦 / 微小力センサー / 極限微小力センサー |
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| 研究成果の概要 |
量子浮上を実現するためのメタマテリアルのデザイン及びそれを融合するカンチレバーの仕様を検討した。これに際して金属構造や磁性膜での予備実験及び数値計算を行った。更に微細加工や評価に用いる要素技術についても検討した。そして負屈折率を実現するダブルフィッシュネット（DFN）型メタマテリアルを、片持ち梁のカンチレバーに融合するデザインに決定した。微小電気機械システム（MEMS）で用いられる微細加工技術を駆使し、試料の作製を行った。様々なプロセス条件を試した結果、銀のDFN型メタマテリアル融合カンチレバーの作製には至らなかったが、アルミニウムフィッシュネットを持つカンチレバーの試作に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究ではメゾスコピック領域で働くカシミール・リフシッツ（CL）斥力を実現するために、メタマテリアルを融合した微小電気機械システム（MEMS）カンチレバーをデザインし、数値計算を行ったうえで作製した。CL斥力は量子揺らぎを用いて物体の重力を中和することによる浮上―量子浮上―をもたらす。その結果、MEMSデバイスでの摩擦を低減させ、低エネルギー駆動による省エネルギー化を可能にすると期待される。また同時に極限微小力センサーの開発にも繋がるなど技術的にも意義深い研究の第一歩を踏み出すことができた。
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