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2008 年度 実績報告書

ミクロ構造におけるフォノン閉じ込めの可視化とモード制御

研究課題

研究課題/領域番号 19206013
研究機関北海道大学

研究代表者

WRIGHT O・B  北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90281790)

研究分担者 松田 理  北海道大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (30239024)
友田 基信  北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教 (30344485)
田中 之博  北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教 (00281791)
キーワード超音波物性 / 超高速分光 / 表面波 / 非破壊検査 / 表面・界面物性
研究概要

1) 弾性波デバイス中の音響波を、電気パルスで励起し光パルスで実時間領域測定する新しい方法を開発し、弾性波デバイス中の弾性表面波や弾性バルク波の共鳴振動を100MHzから2.2GHzまでの周波数でイメージングした。この研究はNature Photonics誌に紹介され、Appl. Phys. Lett. 誌の表紙にも選ばれた。
2) 1次元フォノニック結晶のバンド構造をより高周波数分解能で決定するために、レーザーグレーティング法やパルスピッキングを含む新しい実験方法を実施した。長寿命なフォノンモードを観測し、1次元のフォノニック結晶中での縦波や表面波のコヒーレントな制御を達成した。結果はJ. Appl. Phys. 誌に投稿中である。
3) シリコン基板上の2次元フォノニック結晶試料のイメージング実験を拡張した。結果はPhys. Rev. B誌に投稿中である。また、2次元フォノニック結晶上の直線導波路や四角形キャビティ中での表面フォノンの伝播をイメージングした。
4) シリコン基板上のミクロな三角形の穴を並べた試料を作製し、表面フォノンの整流効果を可視化した。整流効率を測定し、FDTD法による計算結果と比較した。
5) シリコン基板上の三角形格子や正方格子状に並べた穴による2次元フォノニック結晶についてのFDTD法を使った理論計算を実施した。
6) nJエネルギーのフェムト秒光パルスを用いて、プログラムした任意の空間パターンのレーザー光を試料上に照射できるホログラム投影法を開発した。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Real-time imaging of acoustic waves on a bulk acoustic resonator2008

    • 著者名/発表者名
      T. Fujikura
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 93

      ページ: 261101-1-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coherent control of gigahertz surface acoustic and bulk phonons using ultrashort optical pulses2008

    • 著者名/発表者名
      D. H. Hurley
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 93

      ページ: 113101-1-3

    • 査読あり
  • [学会発表] Imaging the rectification of surface acoustic waves in periodic triangular structures2009

    • 著者名/発表者名
      S. Danworaphong
    • 学会等名
      International Congress on Ultrasonics
    • 発表場所
      University of Santiago, Santiago, Chile
    • 年月日
      20090111-17
  • [学会発表] Picosecond laser acoustics with bulk and surface waves2008

    • 著者名/発表者名
      O. B. Wright
    • 学会等名
      Summer School : Son et lumiere: from microphotonics to nanophononics
    • 発表場所
      Institut d'Etudes Scientifuques de Cargese Cargese, France
    • 年月日
      20080901-13
  • [学会発表] Surface acoustic waves propagating on microstructured phononic crystals2008

    • 著者名/発表者名
      D. Profunser
    • 学会等名
      Acoustics'08, Paris
    • 発表場所
      Palais des Congres, Paris, France
    • 年月日
      20080629-0704
  • [学会発表] Dynamic visualization of wave packets interacting with periodic structures using sound on phononic crystals2008

    • 著者名/発表者名
      O. Wright
    • 学会等名
      Nato Advanced Research Workshop : Meta'08, Metamaterials for Secure Information and Communication Technologies
    • 発表場所
      ATLAS ASNT Hotel Marrakesh-Morocco
    • 年月日
      20080507-10

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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