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フォノニック結晶を用いた高感度超音波センサ

研究課題

研究課題/領域番号 26630147
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関東京大学

研究代表者

岩本 敏  東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (40359667)

研究協力者 金 仁基  東京大学, 大学院工学系研究科電気工学専攻
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードフォノニック結晶 / 共振器 / 光弾性効果 / 弾性波 / センサ / 音響共振器 / Q値
研究成果の概要

石英ガラスを用いた擬一次元フォノニック結晶が大きな完全フォノニックバンドギャップを有すること、縦波弾性波に対する高Q共振器が形成できることを見出した。この知見に基づき超音波ガラス加工を用いて作製した試料において、入射弾性波が共振器モードに共鳴した際に光弾性効果が大きく増強されることを観測することに成功した。この結果は、フォノニック結晶共振器を用いることで、微弱な超音波(弾性波)検出の高感度検出が実現できる可能性があることを示すものである。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Design of quasi-one-dimensional phononic crystal cavity for efficient photoelastic modulation2016

    • 著者名/発表者名
      I. Kim, S. Iwamoto, Y. Arakawa
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 55 号: 8S3 ページ: 08RD02-08RD02

    • DOI

      10.7567/jjap.55.08rd02

    • NAID

      210000147028

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of quasi-1D phononic crystal cavity for efficient photo-elastic modulation2016

    • 著者名/発表者名
      I.G. Kim, S. Iwamoto, and Y. Arakawa
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 55

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Observation of topological interface state of elastic wave in a silica 1D phononic crystal2017

    • 著者名/発表者名
      Ingi Kim, Satoshi Iwamoto, and Yasuhiko Arakawa
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Metamaterials, Photonic Crystals and Plasmonics (META'17)
    • 発表場所
      Songdo Convensia, Incheon - Seoul, South Korea
    • 年月日
      2017-07-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 一次元フォノニック結晶における弾性波のトポロジカル境界状態の観測2017

    • 著者名/発表者名
      金 仁基,岩本 敏,荒川 泰彦
    • 学会等名
      第64回応用物理学会学春季学術講演会,
    • 発表場所
      パシフィコ横浜,横浜
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Control of Light Polarization using Photonic and Phononic Crystals2016

    • 著者名/発表者名
      S. Iwamoto, S. Takahashi, I. Kim, T. Tajiri, Y. Ota, and Y. Arakawa
    • 学会等名
      Asia Communications and Photonics Conference (ACP) ACP2016
    • 発表場所
      Shangri-La Hote, Wuhan, China
    • 年月日
      2016-11-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Observation of enhanced photoelastic modulation using silica phononic crystal cavity2016

    • 著者名/発表者名
      Ingi Kim, Satoshi Iwamoto, and Yasuhiko Arakawa
    • 学会等名
      21st Microoptics Conference
    • 発表場所
      David Brower Center, Berkeley, CA, USA
    • 年月日
      2016-10-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 一次元フォノニック結晶における弾性波のトポロジカル境界状態2016

    • 著者名/発表者名
      金 仁基,岩本 敏,荒川 泰彦
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ, 新潟
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] シリカフォノニック結晶共振器を用いた光弾性変調動作の実現2016

    • 著者名/発表者名
      金仁基,岩本敏, 荒川泰彦
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学・大岡山キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] DESIGN OF EFFICIENT PHOTO-ELASTIC MODULATOR USING QUASI-1D PHONONIC CRYSTAL CAVITY2015

    • 著者名/発表者名
      Ingi Kim, S. Iwamoto, and Y. Arakawa
    • 学会等名
      The 20th MICROOPTICS CONFERENCE (MOC '15)
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡市、日本)
    • 年月日
      2015-10-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高効率光弾性変調器のためのシリカフォノニック結晶共振器の設計2015

    • 著者名/発表者名
      金仁基,岩本敏, 荒川泰彦
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Design of Highly Efficient Photo-elastic Modulator Using Phononic Crystal Cavity2015

    • 著者名/発表者名
      I. G. Kim, S. Iwamoto, and Y. Arakawa
    • 学会等名
      International Nano-Optoelectronics Workshop
    • 発表場所
      東京大学・駒場リサーチキャンパス(東京都、日本)
    • 年月日
      2015-08-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フォノニック結晶共振器を用いた光弾性変調器の特性解析2015

    • 著者名/発表者名
      金仁基、岩本敏、荒川泰彦
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会, 13a-A10-9
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス,
    • 年月日
      2015-03-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Tailoring Optical Properties of Materials by Engineering the “Environment"2014

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Iwamoto
    • 学会等名
      The 16th Kavli Future Symposium: Nanomaterials Science in Asian Perspective
    • 発表場所
      Seoul National University, Korea
    • 年月日
      2014-06-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] 光弾性変調器2015

    • 発明者名
      岩本敏、金仁基
    • 権利者名
      東京大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-02-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 外国

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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