ナノ機械振動子の量子的挙動に関する研究

• 研究課題/領域番号: 22656035
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生産工学・加工学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 割澤 伸一 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 准教授 (20262321)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 540千円); 2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
• キーワード: ナノメカニクス / 量子的挙動 / 振動子 / グラフェン / 集束イオンビーム化学気相 成長法 / 超伝導ナノデバイス / 集束イオンビーム化学気相成長法 / FIB-CVD / Q値 / 歪印加 / SQUID

研究概要

ナノ機械振動子の材料の一つとしてグラフェンに注目した.グラフェン機械振動子のQ値(エネルギ散逸の逆数)の向上を目指して,支持構造にSU-8を使用し,これをアニールすることによって歪印加が可能なグラフェン振動子作製法を提案した.この方法で作製したグラフェン振動子の室温でのQ値が7000を超えることを確認した.Q値向上の要因を支持条件の改善,歪印加による熱弾性ダンピングの低下,並びに量子的観点から考察した.

研究成果

• [雑誌論文] High Quality Factor Graphene Resonator Fabrication Using Resist Shrinkage-Induced Strain (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Oshidari, T. Hatakeyama, R. Kometani, S.Warisawa, S. Ishihara
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express 巻: 5 号: 11 ページ: 117201-117201
  • DOI: 10.1143/apex.5.117201
  • NAID: 10031126464
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Nanomechanical Resonator from HSQ Fabricated by FIB/EB Dual Beam Lithography (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Warisawa, K. Kuroda, S. Chen, R. Kometani, S. Ishihara
  • 雑誌名: Journal of Photopolymer Science and Technology 巻: 25 号: 1 ページ: 37-42
  • DOI: 10.2494/photopolymer.25.37
  • NAID: 130004464942
  • ISSN: 0914-9244, 1349-6336
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective graphene growth from DLC thin film patterned by focused-ion-beam chemical vapor deposition (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Hatakeyama, R. Kometani, S. Warisawa, and S. Ishihara
  • 雑誌名: Journal of Vacuum Science and Technology B 巻: 29 号: 6 ページ: 06FG04-06FG04
  • DOI: 10.1116/1.3655581
  • 査読あり
• [雑誌論文] Piezoresistive effect in the three-dimensional diamondlike carbon nanost ructure fabricated by focused-ion-beam chemical vapor deposition (2010)
  • 著者名/発表者名: R.Kometani
  • 雑誌名: Journal of Vacuum Science & Technology B : Microelectronics and Nanometer Structures 巻: 28 ページ: 1071-1023
  • 査読あり
• [学会発表] Direct Fabrication of WxCy SNS Josephson Junction by Using Focused-ion-beam Chemical Vapor Deposition (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Dai, K. Onomitsu, R. Kometani, Y. Krockenberger, H. Yamaguchi, S. Ishihara and S. Warisawa
  • 学会等名: 25th International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC2012)
  • 発表場所: Oriental Hotel, Kobe, Japan
  • 年月日: 2012-10-31
• [学会発表] Quality factor improvement of grapheme resonator by SU-8shrinkage-induced strain (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Oshidari, T. Hatakeyama, R.Kometani, S. Warisawa and S. Ishihara
  • 学会等名: The 56th EIPBN Conference, 09C-04
  • 発表場所: Waikoloa, Hawaii, USA
  • 年月日: 2012-06-01
• [学会発表] Superconductivityof tungsten-containing carbon nanowires fabricated focused-ion-beam chemical vapor deposition (2012)
  • 著者名/発表者名: Jun Dai, R. Kometani, S.Warisawa, S. Ishihara, K. Onomitsu, Y. Krockenberger and H. Yamaguchi
  • 学会等名: The 56th EIPBN Conference, 04A-05
  • 発表場所: Waikoloa, Hawaii, USA
  • 年月日: 2012-05-31
• [学会発表] Superconductivity of tungsten-containing carbon nanowires fabricated focused-ion-beam chemical vapor deposition (2012)
  • 著者名/発表者名: Jun Dai
  • 学会等名: The 56th EIPBN Conference
  • 発表場所: Hilton Waikoloa Village, Hawaii, USA
• [学会発表] Quality factor improvement of grapheme resonator by SU-8 shrinkage-induced strain (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuta Oshidari
  • 学会等名: The 56th EIPBN Conference
  • 発表場所: Hilton Waikoloa Village, Hawaii, USA
• [学会発表] Strained Carbon Nanomechanical Resonator Fabrication from SU-8 by FIB/EB Dual-beam Lithography and Annealing Treatment (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Kometani
  • 学会等名: 24th International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC2011)
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2011-10-27
• [学会発表] Strained Carbon Nanomechanical Resonator Fabrication from SU-8 by FIB/EB Dual-heam Lithogeranhv and Annealine Treatment (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Kometani
  • 学会等名: 24th International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC2011)
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2011-10-27
• [学会発表] A wide-range frequency tunable nanomechanical resoator with parametricresonance characteristics (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Warisawa
  • 学会等名: 37th International Conference on Micro and Nano Engineering (MNE2011)
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 2011-09-19
• [学会発表] Fabrication of Nanowire SQUID by means of FIB-CVD (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Dai, R. Kometani, S. Warisawa, S. Ishihara
  • 学会等名: 5th TU-SNU-UT Joint Symposium
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2011-06-07
• [学会発表] Selective Graphene Growth from DLC Thin Film Patterned by Focused-ion-beam Chemical Vapor Deposition (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Hatakeyama, R. Kometani, S.Warisawa and S. Ishihara
  • 学会等名: The 55thInternational Conference on Electron, Ion and Photon Beam Technology and Nanofabrication (EIPBN2011)
  • 発表場所: Las Vegas, Nevada, USA
  • 年月日: 2011-06-07
• [学会発表] Fabrication of Nanowire SQUID by means of FIB-CVD (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Dai
  • 学会等名: 5th TU-SNU-UT Joint Symposium
  • 発表場所: Beijin, China
  • 年月日: 2011-06-07
• [学会発表] What is Nanomechanics Research? (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Warisawa
  • 学会等名: 5th TU-SNU-UT Joint Symposium
  • 発表場所: Beijin, China(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-07
• [学会発表] Selective Graphene Growth from DLC Thin Film Patterned by Focused-ion-bean Chemical Vapor Deposition (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Hatakeyama
  • 学会等名: The 55th International Conference on Electron, Ion and Photon Beam Technology and Nanofabrication
  • 発表場所: Las Vegas, USA
  • 年月日: 2011-06-01
• [学会発表] 集束イオンビーム励起表面反応による超薄膜DLC機械振動子の作製とその特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 米谷玲皇
  • 学会等名: 2010年度精密工学会秋季大会学術講演会
  • 発表場所: 愛知県名古屋市
  • 年月日: 2010-09-27
• [学会発表] Ultra thin diamond-like carbon film mechanical resonator fabrication byacombined process of FIB-CVD and wet-etching (2010)
  • 著者名/発表者名: R.Kometani
  • 学会等名: The 36th International Conference on Micro andNano Engineering (MNE2010)
  • 発表場所: Genoa, Italy
  • 年月日: 2010-09-21
• [学会発表] 集束イオンビーム化学気相成長法による超薄膜DLC機械振動子の作製 (2010)
  • 著者名/発表者名: 米谷玲皇
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎県長崎市
  • 年月日: 2010-09-16
• [学会発表] Vibration Characteristics of Monolayer Graphene Resonator (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Hatakeyama
  • 学会等名: The 54th International Conference on Electron, Ion and Photon Beam Technology and Nanofabrication (EIPBN2010)
  • 発表場所: Anchorage, Alaska, U.S.A
  • 年月日: 2010-06-02
• [学会発表] 架橋グラフェンの振動特性評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 畠山大輝
  • 学会等名: ナノ学会第8回大会
  • 発表場所: 愛知県岡崎市
  • 年月日: 2010-05-13
• [学会発表] Vibration Characteristics of Monolayer Graphene Resonator (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Hatakeyama, R. Kometani, M.Nagase, S. Warisawa, S. Ishihara
  • 学会等名: The 54th International Conference on Electron, Ion and Photon Beam Technology and Nanofabrication (EIPBN2010)
  • 発表場所: Anchorage, Alaska, USA
  • 年月日: 2010-01-02