2019 年度研究成果報告書

原子層膜ナノ電気機械の非線形振動の重ね合わせの状態制御

研究課題

PDF

研究課題/領域番号	17H01040
研究種目	基盤研究(A)
配分区分	補助金
応募区分	一般
研究分野	ナノ構造物理
研究機関	大阪府立大学
研究代表者	秋田成司大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60202529)
研究分担者	野内亮大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70452406)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	グラフェン / 原子層膜 / ナノ電気機械デバイス / ナノ機械共振器 / 振動の重ね合わせ / 非線形振動
研究成果の概要	揺らぎを加えたグラフェン等で構成された原子層膜ナノ電気機械の非線形振動の重ね合わせの状態制御の実現を目的とし、同デバイスの作製プロセスの最適化、動作原理の実証とデバイス設計の最適化、最適な制御方法の探索について研究を進めた。その結果、２つのナノ機械振動子を結合した機械共振系で共鳴振動を実現できた。また、原子層の基板との支持部の界面と、振動や電荷、熱の各緩和時間との関係を解明した。さらに、非線形振動へ与える揺らぎとして最も影響の大きいものは光誘起熱効果であることを明らかにした。
自由記述の分野	ナノデバイス
研究成果の学術的意義や社会的意義	複数の結合した非線形共振システムはゆらぎの共鳴現象を利用する脳の演算システムを模倣する高速演算システムとして注目を集めている。これを実現するために非線形共振システムとして複数の非線形能動デバイスを組み合わせた電気的共振回路や量子閉じ込め系などが検討されている。本研究で検討した揺らぎを持つナノスケールの非線形機械的共振器を複数結合した共鳴振動や重ね合わせは、こういった脳の演算システムを模倣する高速演算システムの実用化へ向け大きな意義があると考えられる。