| 研究課題/領域番号 |
19K05283
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分29030:応用物理一般関連
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| 研究機関 | 山梨大学 |
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研究代表者 |
加藤 初弘 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (00270174)
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| 研究分担者 |
小川 和也 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (50335486)
加藤 初儀 苫小牧工業高等専門学校, 創造工学科, 教授 (80224525)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | マイクロ波 / 物性測定 / 集積化 / 平面回路 / マイクロ波集積回路 / マイクロ波化学 / 微少試料計測 / 局在波 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
半導体によるマイクロ波技術の集積化が進み単一チップで多くの機能が実現できるようになった．従って，集積回路の3次元実装技術による共鳴装置を試薬の化学的あるいは物理的な特性を測定する技術と融合できると，高周波集積回路技術に材料のマイクロ波特性の測定装置を融合できる可能性がある．
本研究は，試料をできるだけ少量にすることで装置を平面回路に実装することを目指すことに特徴がある．さらに，試料の周辺に形成される局在波を利用することで，微少でも効率的な吸収を実現しようとすることが独自の発想である．
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| 研究成果の概要 |
本研究の課題は，微少な試料でも測定できるマイクロ波吸収の測定装置とその試料の下限量を探ることであった．試料の周辺に形成される局在波を利用することが独自の発想で，これに適したマイクロ波吸収の解析方法も探る．
平面型および同軸導波路の共鳴装置により，比誘電率2程度で20マイクロリットル程度まで試料を抑えても安定した測定が可能なことが分かった．さらに，弱形式理論を応用して，共鳴装置の金属壁における影響を取り込んだ基礎方程式およびこれを利用した材料特性の検出手法を開発した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
平面回路によるマイクロ波の共鳴装置は集積回路の実装技術との親和性が高く，マイクロ波集積回路に材料測定技術を融合させ得る可能性がある．集積回路の加工技術やその実装技術を統合する必要があるものの，マイクロ波化学やバイオ分析などをコンパクトな装置で効率的に実施できる技術の進展が期待できる．
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