MEMS共振子の熱弾性振動減衰特性の解明

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19560088
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 松本 敏郎 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10209645)
• 研究分担者: 高橋 徹 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教 (90360578)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 電子デバイス・機器 / マイクロ・ナノデバイス / MEMS共振子

研究概要

本研究では, MEMSやマイクロSAW共振子が振動する際の熱と弾性変形の連成振動エネルギーの減衰特性を数値計算により明らかにした.1次元の振動状態を想定してモデルに対して選点法と有限要素法により周波数応答を解析した.その結果, 熱の連成を考慮しない場合と比べて共振峰のピークが右側にずれることが分かった.また, その理由を微分方程式に戻り理論的に説明した.また, Q値が最小になる物体サイズが存在することが分かった.

研究成果

• [雑誌論文] Analysis of frequency locations of the in-harmonics in quartz surface acoustic wave resonators using Helmholtz equations (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Takagi, S. Kanna, T. Matsumoto
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics Vol.46 ページ: 1193-1199
  • 査読あり
• [雑誌論文] 圧電体調和振動における2次元境界要素法の考察 (2007)
  • 著者名/発表者名: 高木道明, 神名重男, 伊藤大徳, 松本敏郎
  • 雑誌名: 計算数理工学論文集 第7巻 ページ: 41-46
  • 査読あり
• [雑誌論文] A BEM to time-hamonic vibration analyses of 3D piezoelectric solids (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Takagi, T. Matsumoto, H. Ito, K. Kamiya, M. Tanaka
  • 雑誌名: Advances in Boundary Element Techniques VIII, (Eds.) V. Minutolo, M.H. Aliabadi ページ: 123-127
  • 査読あり
• [学会発表] 弾性表面波素子の熱弾性減衰振動解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 榊裕梨, 高橋徹, 松本敏郎
  • 学会等名: 日本機械学会第21回計算力学講演会
  • 発表場所: 琉球大学工学部
  • 年月日: 2008-11-01
• [学会発表] Thermoelastic damping analysis of quartz SAW resonator (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumoto, T. Takahashi, H. Ito, Y. Sakaki
  • 学会等名: 8th. World Congress on Computational Mechanics(WCCM8), 5th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2008)
  • 発表場所: Venice, Italy
  • 年月日: 2008-06-30
• [学会発表] 選点法による圧電熱弾性振動解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 榊裕梨, 高橋徹, 松本敏郎
  • 学会等名: 日本計算工学会計算工学講演会
  • 発表場所: 仙台市民会館
  • 年月日: 2008-05-21
• [学会発表] 圧電体の3次元熱弾性定常振動解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 伊藤大徳, 高橋徹, 高木道明, 松本敏郎
  • 学会等名: 日本機械学会第20回計算力学講演会
  • 発表場所: 京都府同志社大学
  • 年月日: 2007-11-27