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Ⅲ-Ⅴ族半導体から構成されるワイヤー型フォノニック結晶の振動モードと対称性

研究課題

研究課題/領域番号 26390100
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 応用物理学一般
研究機関北海道大学

研究代表者

水野 誠司  北海道大学, 工学研究院, 講師 (90222322)

研究分担者 田中 之博  北海道大学, 工学研究院, 助教 (00281791)
西口 規彦  北海道大学, 工学研究院, 教授 (40175518)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードフォノニック結晶 / ナノワイヤー / フォノン / ナノワイヤー超格子 / 振動モード
研究成果の概要

Ⅲ-Ⅴ族半導体から構成されるワイヤー型フォノニック結晶のフォノン分散関係および変位場を計算するアルゴリズムの開発を行った。このアルゴリズムを用いると構成物質の対称性とワイヤー断面の対称性を考慮してモードごとに計算することができる。この手法を用いて、ウルツ鉱構造の結晶から構成されるGaN/AlNナノワイヤー超格子の分散関係を計算し、振動モードの特徴を明らかにした。計算結果に基づき、最近行われた実験結果の再解釈をおこなった。また、中空構造を有するナノワイヤーの分散関係も計算し、中空構造が振動モードに与える影響を明らかにした。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 4件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 7件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 7件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Coherent guided acoustic phonons in GaN/AlN nanowire superlattices2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Iwai and Seiji Mizuno
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 57 号: 7S1 ページ: 07LB02-07LB02

    • DOI

      10.7567/jjap.57.07lb02

    • NAID

      210000149269

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Acoustic wave rectification in viscoelastic materials2018

    • 著者名/発表者名
      Yukihiro Tanaka, Yukito Shimomuram Norihiko Nishiguchi
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 57 号: 3 ページ: 034101-034101

    • DOI

      10.7567/jjap.57.034101

    • NAID

      210000148711

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Coherent Guided Acoustic Phonons in GaN/AlN Nanowire Superlattices”2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Iwai and S. Mizuno
    • 雑誌名

      Proceedings of Symposium on Ultrasonic Electronics

      巻: 38

    • NAID

      210000149269

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Variational method with Legendre-basis-functions: calculation of acoustic phonon modes in nanowires2017

    • 著者名/発表者名
      Seiji Mizuno
    • 雑誌名

      Proceedings of Symposium on Ultrasonic Electronics

      巻: 38

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Propagation of elastic waves in two-dimensional phononic crystal composed of viscoelastic materials2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka,Shunsuke Tomioka, Yukito SHimomura and N. Nishiguchi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56 号: 3 ページ: 034101-034101

    • DOI

      10.7567/jjap.56.034101

    • NAID

      210000147475

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of elastic anisotropy on acoustic-wave rectification2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka and N. Nishiguchi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55 号: 1 ページ: 014303-014303

    • DOI

      10.7567/jjap.55.014303

    • NAID

      210000145892

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Rectification of elastic waves in beams with rectangular cross sections2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka,Daichi Kono, and N. Nishiguchi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55 号: 10 ページ: 104301-104301

    • DOI

      10.7567/jjap.55.104301

    • NAID

      210000147127

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Interface acoustic waves at the interface between two semi-infinite phononic crystals2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka,Nobuharu Okashiwa, and N. Nishiguchi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55 号: 10 ページ: 104302-104302

    • DOI

      10.7567/jjap.55.104302

    • NAID

      210000147128

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Phononic bandgaps peculiar to solid-fluid superlattices2016

    • 著者名/発表者名
      Seiji MIZUNO
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55 号: 1 ページ: 017302-017302

    • DOI

      10.7567/jjap.55.017302

    • NAID

      210000145909

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Vibrational modes and symmetry in a hexagonal-cross-section nanowire2014

    • 著者名/発表者名
      Seiji Mizuno
    • 雑誌名

      J. J. Appl. Phys.

      巻: 53 号: 7S ページ: 07KB02-07KB02

    • DOI

      10.7567/jjap.53.07kb02

    • NAID

      210000144198

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Flat Bands in One-dimensional Solid-Fluid Phononic Crystals2014

    • 著者名/発表者名
      Seiji Mizuno
    • 雑誌名

      Proceedings of Symposium on Ultrasonic Electronics

      巻: 35 ページ: 35-36

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] coustic phonon modes in nanowire superlattices2017

    • 著者名/発表者名
      Seiji Mizuno
    • 学会等名
      International Symposium for Advanced Materials Research
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Coherent Guided Acoustic Phonons in GaN/AlN Nanowire Superlattices2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Iwai and S. Mizuno
    • 学会等名
      Symposium on Ultrasonic Electronics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Variational method with Legendre-basis-functions: calculation of acoustic phonon modes in nanowires2017

    • 著者名/発表者名
      S. Mizuno
    • 学会等名
      Symposium on Ultrasonic Electronics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Acoustic phonon modes and dispersion relations of nanowire superlattices2016

    • 著者名/発表者名
      Seiji Mizuno
    • 学会等名
      EMN Croatia meeting
    • 発表場所
      DUbrovnik, Croatia
    • 年月日
      2016-05-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Frequency gaps not originating from Bragg reflection in a solid-liquid phononic crystal2015

    • 著者名/発表者名
      Seiji Mizuno
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Phonon Scattering in Condensed Matter, Phonons 2015
    • 発表場所
      Nottingham (UK)
    • 年月日
      2015-07-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electron-phonon interaction in a dynamically curved graphene2015

    • 著者名/発表者名
      T. Taira, A. Suzuki and N. Nishiguchi
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Phonon Scattering in Condensed Matter, Phonons 2015
    • 発表場所
      Nottingham (UK)
    • 年月日
      2015-07-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Phononic Bandgaps Peculiar to Solid-fluid Superlattices2015

    • 著者名/発表者名
      Seiji Mizuno
    • 学会等名
      EMN Phuket Meeting
    • 発表場所
      Phuket (Thailand)
    • 年月日
      2015-05-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 粘弾性体からなる2次元フォノニック結晶における弾性波伝播2015

    • 著者名/発表者名
      富岡俊介、田中之博
    • 学会等名
      第70回日本物理学会年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Flat Bands in One-dimensional Solid-Fluid Phononic Crystals2014

    • 著者名/発表者名
      Seiji Mizuno
    • 学会等名
      Symposium on Ultrasonic Electronics
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2014-12-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] Horizons in World Physics 2912017

    • 著者名/発表者名
      Seiji Mizuno
    • 総ページ数
      80
    • 出版者
      Nova Science Publishers, Inc.
    • ISBN
      9781536110081
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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