| 研究課題/領域番号 |
22K18786
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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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| 審査区分 |
中区分21:電気電子工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
大橋 雄二 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 特任准教授 (50396462)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | 伝搬減衰 / 次世代無線通信 / 結晶欠陥 / 超音波伝搬減衰 / 分極反転構造トランスジューサ / 低減衰圧電材料 / 超高周波弾性波デバイス / 減衰計測 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
次世代通信における高速大容量低遅延通信の実現に向け電波周波数の枯渇化問題は加速し高周波化は避けられなくなっている。近年、数十GHzの超高周波帯の弾性波フィルタ実現が期待される異種圧電単結晶接合基板の新規構造が提案され活発な研究が展開されている。一方、材料中の音波減衰は周波数の約２乗で増加し高周波では大きな問題となるが材料の減衰を改良するアプローチは無かった。そこで本研究では、6GHzを超える超高周波帯での圧電材料の吸収減衰を計測する手法を開発するとともに、結晶内欠陥と吸収減衰の関係を解明し、高周波帯でも低減衰な弾性波フィルタ用材料の開発に貢献する。
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| 研究成果の概要 |
単結晶基板にトランスジューサ基板を金属接合した構成により、GHz帯の高周波帯で単結晶基板中の伝搬減衰測定を行う手法を開発した。結晶欠陥を多く含むと考えられるコングルエント組成のLN単結晶に比べ、MgをドープしたMg:LN単結晶の方が、結晶欠陥を低減する効果があり、結果として高周波帯での超音波の伝搬減衰を低減できる効果があることを示唆し、高周波帯での低減衰材料の設計指針を構築した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
次世代通信システム6Gで利用が検討されている6-40 GHz帯対応の弾性波デバイスの開発が急務となっているが、高周波化に伴う材料の粘性に起因する本質的な吸収損失の低減がデバイス実用化の鍵の一つであり、本研究成果はその実現に向けて低減衰の材料開発の指針を与える重要な成果である。
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