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極短パルス光GHzフォノン共鳴システムの開発と多層膜界面弾性の系統的研究

研究課題

研究課題/領域番号 18310077
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ナノ材料・ナノバイオサイエンス
研究機関大阪大学

研究代表者

荻 博次  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 准教授 (90252626)

研究分担者 平尾 雅彦  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (80112027)
中村 暢伴  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教 (50452404)
草部 浩一  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 准教授 (10262164)
垂水 竜一  大阪大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (30362643)
小野 輝男  京都大学, 化学研究所, 教授 (90296749)
連携研究者 小野 輝男  京都大学, 化学研究所, 教授 (90296749)
研究期間 (年度) 2006 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
16,460千円 (直接経費: 15,500千円、間接経費: 960千円)
2008年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2007年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2006年度: 12,300千円 (直接経費: 12,300千円)
キーワード弾性定数 / ナノ薄膜 / 人口超格子 / フォノン共鳴 / フェムト秒パルス光 / 薄膜 / フェムト秒レーザー / 第一原理計算 / 磁性 / 超格子 / 界面 / 光計測 / 超音波計測
研究概要

フェムト秒パルス光を用いて, ナノ薄膜内に超高周波の超音波共鳴を励起し, 励起光と同期した別のフェムト秒パルス光によってピコ秒の時間分解能での超音波共鳴の様子を受信する手法を開発し, これを用いて, ナノ薄膜の力学的性質を正確に評価する手法を確立した. そして,多層ナノ薄膜人口超格子の界面の弾性に関する情報を積極的に抽出する手法を考案し,これまで評価することの困難であった界面の弾性や健全性を評価することに成功した.

報告書

(4件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (52件)

すべて 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (33件)

  • [雑誌論文] Stacking-Fault Structure Explains Unusual Elasticity of Nanocrystalline Diamonds2009

    • 著者名/発表者名
      H. Tanei, K. Tanigaki, K. Kusakabe, H. Ogi, N. Nakamura, M. Hirao
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 94

      ページ: 41914-41914

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] ブリルアン振動を用いた酸化物薄膜の弾性定数測定と組織評価2009

    • 著者名/発表者名
      舎川知広, 荻博次, 中村暢伴, 平尾雅彦, 小高秀文, 木原直人
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集A編 75

      ページ: 72-78

    • NAID

      120004837122

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Elastic-Constant Measurement in Oxide and Semiconductor Thin Films by Brillouin Oscillations Excited by Picosecond Ultrasound2009

    • 著者名/発表者名
      H. Ogi, T. Shagawa, N. Nakam ura, M. Hirao, H. Odaka, N. Kihara
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics (印刷中)

    • NAID

      120007148375

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stacking-Fault Structure Explains Unusual Elasticity of Nanocrystalline Diamonds2009

    • 著者名/発表者名
      H. Tanei, K. Tanigaki, K. Kusa kabe, H. Ogi, N. Nakamura, M. Hirao
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 94

      ページ: 41914-41914

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ブリルアン振動を用いた酸化物薄膜の弾性定数測定と組織評価2009

    • 著者名/発表者名
      舎川知広, 荻博次, 中村暢伴, 平尾雅彦, 小高秀文, 木原直人
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集 A編 75

      ページ: 72-78

    • NAID

      120004837122

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Brillouin oscillations in sputtered vitreous SiO_2 thin films2008

    • 著者名/発表者名
      H. Ogi, T. Shagawa, N. Nakamura, M. Hirao, H. Odaka, N. Kihara
    • 雑誌名

      Physical Review B 75

      ページ: 134204-134204

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Laser-Induced Coherent Acoustic Phonons for Measuring Elastic Constants of Ultra-Thin Films2008

    • 著者名/発表者名
      N. Nakamura, A. Uranishi, T. Shagawa, H. Ogi, M. Hirao, and M. Nishiyama
    • 雑誌名

      Films, J. Sol. Mech. Mater. Eng 2

      ページ: 1420-1426

    • NAID

      130000079044

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Stable Elasticity of Epitaxial Cu Thin Films on Si2008

    • 著者名/発表者名
      N. Nakamura, H. Ogi, and M. Hirao
    • 雑誌名

      Physical Review B 77

      ページ: 245416-245416

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Recovery of Elastic Constant of Ultrathin Cu Films by Low Temperature Annealing2008

    • 著者名/発表者名
      N. Nakamura, H. Ogi, T. Shagawa, and M. Hirao
    • 雑誌名

      Annealing, Applied Physics Letters 92

      ページ: 141901-141901

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Unusual elastic behavior of nanocrystalline diamond thin films2008

    • 著者名/発表者名
      H. Tanei, N. Nakamura, H. Ogi, M. Hirao, R. Ikeda
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 100

      ページ: 16804-16804

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Brillouin oscillations in sputtered vitreous SiO_2 thin films2008

    • 著者名/発表者名
      H. Ogi, T. Shagawa, N. Nakam ura, M. Hirao, H. Odaka, N. Kihara
    • 雑誌名

      Physical Review B 75

      ページ: 134204-134204

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Laser-Induced Coherent Acoustic Phonons for Measuring Elastic Constants of Ultra-Thin Films2008

    • 著者名/発表者名
      N. Nakamura, A. Uranishi, T. Shagawa, H. Ogi, M. Hirao, M. Nishiyama
    • 雑誌名

      J. Sol. Mech. Mater. Eng 2

      ページ: 1420-1426

    • NAID

      130000079044

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stable Elasticity of Epitaxial Cu Thin Films on Si2008

    • 著者名/発表者名
      N. Nakamura, H. Ogi, M. Hirao
    • 雑誌名

      Physical Review B 77

      ページ: 245416-245416

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recovery of Elastic Constant of Ultrathin Cu Films by Low Temperature Annealine2008

    • 著者名/発表者名
      N. Nakamura, H. Ogi, T. Shagawa, M. Hirao
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 92

      ページ: 141901-141901

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stiffened ultrathin Pt films confirmed by acoustic-phonon resonances2007

    • 著者名/発表者名
      H. Ogi, M. Fujii, N. Nakamura, T. Yasui, and M. Hirao
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 98

      ページ: 195503-195503

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Mechanism of Elastic Softening Behavior in Superlattice2007

    • 著者名/発表者名
      N. Nakamura, H. Ogi, T. Yasui, M. Fujii, and M. Hirao
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 99

      ページ: 35502-35502

    • NAID

      120007148355

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Resonance acoustic-phonon spectroscopy for studying elasticity of ultrathin films2007

    • 著者名/発表者名
      H. Ogi, M. Fujii, N. Nakamura, T. Shagawa, and M. Hirao
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 90

      ページ: 191906-191906

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Resonance acoustic-phonon spectroscopy for studying elasticity of ultrathin films2007

    • 著者名/発表者名
      H. Ogi, M. Fujii, N. Nakamura, T. Shagawa. and M. Hirao
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 90

      ページ: 191906-191906

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elastic-Constant Measurement in Oxide and Semiconductor Thin Films by Brillouin Oscillations Excited by Picosecond Ultrasound

    • 著者名/発表者名
      H. Ogi, T. Shagawa, N. Nakamura, M. Hirao, H. Odaka, N. Kihara
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics (in press)

    • NAID

      120007148375

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] ナノ結晶ダイヤモンド薄膜におけるsp2結合領域と異方性弾性定数との関係2009

    • 著者名/発表者名
      多根井寛志
    • 学会等名
      2008年春季 第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 金属ナノ薄膜の異常弾性に関する研究 : 第一原理計算とレーザー音響フォノン共鳴計測2009

    • 著者名/発表者名
      多根井寛志
    • 学会等名
      2008年春季 第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ナノ構造物の共振計測と物性評価およびセンシングへの応用2008

    • 著者名/発表者名
      荻博次
    • 学会等名
      日本材料学会第42回マイクロマテリアル部門委員会講演会
    • 発表場所
      熊本大学インキュベーションラボラトリー
    • 年月日
      2008-12-12
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] ナノ構造物の共振計測と物性評価およびセンシングヘの応用2008

    • 著者名/発表者名
      荻 博次
    • 学会等名
      日本材料学会 第42回マイクロマテリアル部門委員会講演会
    • 発表場所
      熊本大学インキュベーションラボラトリー
    • 年月日
      2008-12-12
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 極短パルス光によるナノ構造物の共振計測と非破壊評価2008

    • 著者名/発表者名
      荻博次
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会 第2回レーザー超音波および先進非接触計測技術研究会
    • 発表場所
      東北大学青葉記念会館
    • 年月日
      2008-11-14
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] ナノ薄膜の弾性特性に関する研究~超音波を利用した弾性定数計測法の開発~2008

    • 著者名/発表者名
      中村暢伴, 荻博次, 平尾雅彦
    • 学会等名
      第39回マイクロマテリアル部門委員会
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2008-01-29
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] ナノ薄膜の弾性特性に関する研究〜超音波を利用した弾性定数計測法の開発〜2008

    • 著者名/発表者名
      中村 暢伴
    • 学会等名
      第39回マイクロマテリアル部門委員会
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2008-01-29
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Elastic constant and microstructure of oxide thin films studied by picosecond laser ultrasounds2008

    • 著者名/発表者名
      舎川知広, 荻博次, 中村暢伴, 平尾雅彦
    • 学会等名
      第29回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
    • 発表場所
      仙台市シルバーセンター
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] ナノ結晶ダイヤモンド薄膜の異方性弾性定数と内部組織 : 超音波計測と第一原理計算2008

    • 著者名/発表者名
      多根井寛志, 中村暢伴, 荻博次, 平尾雅彦
    • 学会等名
      第69回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      中部大学
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] ブリルアン振動を用いた酸化物薄膜のサブテラヘルツ帯の音響特性評価2008

    • 著者名/発表者名
      舎川知広, 荻博次, 中村暢伴, 平尾雅彦
    • 学会等名
      日本機械学会2008年度年次大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Elastic Constants and sp2-Bonded Region of Nanocrystalline Diamond Thin Films2008

    • 著者名/発表者名
      H. Tanei, N. Nakamura, H. Ogi, M. Hirao
    • 学会等名
      35th Annual Rreview of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation, University of Illinois at Chicago
    • 発表場所
      Chicago, Illinois, USA
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Elastic Constants and Microstructure of SiO_2 thin Films Studied by Brillouin Oscillations2008

    • 著者名/発表者名
      H. Ogi, T. Shagawa, N. Nakamura, and M. Hirao
    • 学会等名
      1st International Symposium on Laser Ultrasonics: Science, Technology and Applications, Ecole de technologie superieue (ETS)
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Anomalous Phonon-Vibration Frequencies in Metallic Ultrathin Films Studied by Resonant Acoustic-Phonon Spectroscopy and Ab-initio calculations2008

    • 著者名/発表者名
      H. Tanei, N. Nakamura, H. Ogi, and M. Hirao
    • 学会等名
      1st International Symposium on Laser Ultrasonics : Science, Technology and Applications, Ecole de technologie superieue (ETS)
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] ナノ結晶ダイヤモンド薄膜におけるsp2結合領域と異方性弾性定数との関係2008

    • 著者名/発表者名
      多根井寛志, 中村暢伴, 荻博次, 平尾雅彦
    • 学会等名
      2008年春季第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 金属ナノ薄膜の異常弾性に関する研究 : 第一原理計算とレーザー音響フォノン共鳴計測2008

    • 著者名/発表者名
      多根井寛志, 中村暢伴, 荻博次, 平尾雅彦
    • 学会等名
      2008年春季第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Elastic Constants of Strained Cu Thin Films Studied by Acoustic-Phonon Resonance Spectroscopy2008

    • 著者名/発表者名
      N. Nakamura, H. Ogi, and M. Hirao
    • 学会等名
      2008年MRS Spring Meeting
    • 発表場所
      Moscone West and San Francisco Marriott
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [学会発表] Elastic constant and microstructure of oxide thin films studied by picosecond laser ultrasounds2008

    • 著者名/発表者名
      舎川 知広
    • 学会等名
      第29回 超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
    • 発表場所
      仙台市シルバーセンター
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ブリルアン振動を用いた酸化物薄膜のサブテラヘルツ帯の音響特性評価2008

    • 著者名/発表者名
      舎川 知広
    • 学会等名
      日本機械学会 2008年度 年次大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Elastic Constants and sp2-Bonded Region of Nanocrystalline Diamond Thin Films2008

    • 著者名/発表者名
      多根井寛志
    • 学会等名
      35th Annual Rreview of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation
    • 発表場所
      University of Illinois at Chicago, Chicago, Illinois, USA
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Elastic Constants and Microstructure of SiO_2 thin Films Studied by Brillouin Oscillations2008

    • 著者名/発表者名
      荻 博次
    • 学会等名
      lst International Symposium on Laser Ultrasonics : Science, Technology and Applications
    • 発表場所
      Ecole de technologie supe rieue (ETS), Montreal, Canada
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Anomalous Phonon-Vibration Frequencies in Metallic Ultrathin Films Studied by Resonant Acoustic-Phonon Spectroscopy and Ab-initio calculations2008

    • 著者名/発表者名
      多根井寛志
    • 学会等名
      1st International Symposium on Laser Ultrasonics : Science, Technology and Applications
    • 発表場所
      Ecole de technologie superieue (ETS), Montreal, Canada
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 異常に大きな弾性ひずみを受ける薄膜内の超音波特性2007

    • 著者名/発表者名
      中村暢伴, 荻博次, 平尾雅彦
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会「非線形現象を利用した非破壊検査・材料評価研究会」第6回研究会
    • 発表場所
      京大会館
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [学会発表] サブテラヘルツ音響フォノン共鳴スペクトロスコピーによるナノ薄膜の弾性定数測定と健全性評価2007

    • 著者名/発表者名
      荻博次
    • 学会等名
      第51回日本学術会議材料工学連合講演会
    • 発表場所
      京大会館
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [学会発表] 先端共振法と圧電体 : 材料定数測定とヤング率顕微鏡2007

    • 著者名/発表者名
      荻博次
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第20回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] レーザー励振音響フォノン共鳴法の開発と銅ナノ薄膜の弾性定数測定2007

    • 著者名/発表者名
      中村暢伴, 荻博次, 平尾雅彦
    • 学会等名
      日本機械学会2007年度年次大会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [学会発表] ピコ秒レーザー超音波法によるナノ薄膜の弾性定数測定と健全性評価2007

    • 著者名/発表者名
      舎川知広, 荻博次, 中村暢伴, 平尾雅彦
    • 学会等名
      日本機械学会2007年度年次大会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Co/Pt超格子の異常弾性軟化現象とひずみエネルギーの関係に関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      中村暢伴, 荻博次, 平尾雅彦
    • 学会等名
      2007年秋季第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道工業大学
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Elastic constants and micro defects of yttria-stabilized zirconia thin films studied by resonant ultrasound spectroscopy and micromechanics modeling2007

    • 著者名/発表者名
      N. Nakamura, H. Ogi, H. Waki, and M. Hirao
    • 学会等名
      International Congress on Ultrasonics
    • 発表場所
      ウィーン工科大学
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Elastic constants and microstructure of nano-crystalline CVD diamond thin films2007

    • 著者名/発表者名
      N. Tanei, H. Ogi, N. Nakamura, M. Hirao
    • 学会等名
      International Congress on Ultrasonics
    • 発表場所
      ウィーン工科大学
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [学会発表] Co/Pt超格子の異常弾性軟化現象とひずみエネルギーの関係に関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      中村 暢伴
    • 学会等名
      2007年秋季 第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道工業大学
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Elastic constants and micro defects of yttria-stabilized zirconi a thin films studied by resonant ultrasound spectroscopy and micromechanics modeling2007

    • 著者名/発表者名
      中村 暢伴
    • 学会等名
      International Congress on Ultrasonics
    • 発表場所
      ウィーン工科大学
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ピコ秒レーザー超音波法によるナノ薄膜の弾性定数測定と健全性評価2007

    • 著者名/発表者名
      舎川 知広
    • 学会等名
      日本機械学会 2007年度年次大会
    • 発表場所
      関西大学 千里山キャンパス
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 先端共振法と圧電体: 材料定数測定とヤング率顕微鏡2007

    • 著者名/発表者名
      荻 博次
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第20回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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