| 研究課題/領域番号 |
19H05619
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| 研究種目 |
基盤研究(S)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
大区分D
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
O・B Wright 北海道大学, 工学研究院, 教授 (90281790)
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| 研究分担者 |
松田 理 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (30239024)
友田 基信 北海道大学, 工学研究院, 助教 (30344485)
野村 政宏 東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (10466857)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-26 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
140,010千円 (直接経費: 107,700千円、間接経費: 32,310千円)
2021年度: 26,780千円 (直接経費: 20,600千円、間接経費: 6,180千円)
2020年度: 66,300千円 (直接経費: 51,000千円、間接経費: 15,300千円)
2019年度: 46,930千円 (直接経費: 36,100千円、間接経費: 10,830千円)
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| キーワード | 音 / メタマテリアル / フォノン / 電磁波 / メタサーフェス / 音響イメージング / 負の屈折 / sound / metamaterials / phonon / electromagnetic waves / plasmon / metasurface / acoustic metamaterial / phoxonic metamaterial / metasurfaces |
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| 研究開始時の研究の概要 |
We propose the development and quantitative interpretation of acoustic and phoxonic, i.e. simultaneous photonic and phononic, metamaterial devices from kHz to GHz frequencies, opening new frontiers in metamaterials with the aim to create practical devices.
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| 研究成果の概要 |
本研究は、自然界には見られない、局所共鳴に基づく材料である音響メタマテリアルに関するものである。空気中の音波の波長よりも遥かに小さな音響イメージングをするkHz周波数での顕微鏡法を実現した。波長サイズのメタサーフェスによって水から空気に効率的に音を伝達することに成功した。特定の周波数のすべての弾性振動を遮蔽する単一材料のメタビームとメタロッドを初めて実証した。広帯域の音を遮蔽するメタアトムを作製した。さらに電磁メタマテリアルと音響メタマテリアルの両方の特性をもつメタマテリアルの作成を目指し、数値シミュレーションを実施した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
音響メタマテリアルは海外では盛んな研究分野であったが、自動車や音響技術産業からの関心にもかかわらず、本研究開始時点では日本の大学/政府機関で力を入れていた研究室はほとんど存在しなかった。本研究では、音響透過特性が増幅する異常透過現象をイメージングに応用可能なことを示した。特定の周波数範囲のすべての振動モードを遮蔽する硬い単一材料からなる軽量な棒状の防振メタマテリアルを開発した。これらの研究は産業への応用が期待できる。他にも、ダブルネガティブ曲げ振動メタマテリアルや、Phoxonicメタマテリアルは、学術的な新規性が高い。
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| 評価記号 |
事後評価所見 (区分)
A: 研究領域の設定目的に照らして、期待どおりの成果があった
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評価記号 |
中間評価所見 (区分)
A: 研究領域の設定目的に照らして、期待どおりの進展が認められる
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