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2010 年度 実績報告書

共振を利用したナノ・マイクロ機構の操作及び微小エネルギーの収集機構の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21656074
研究機関京都大学

研究代表者

引原 隆士  京都大学, 工学研究科, 教授 (70198985)

研究分担者 山末 耕平  東北大学, 電気通信研究所, 助教 (70467455)
キーワード共振 / ナノ・マイクロ機構 / 微小エネルギー / MEMS / カンチレバー / Arnoldの舌 / パラメトリック共振
研究概要

近年,ナノ,マイクロスケールの物理化学に関連する基礎研究が進み,ナノファブリケーションが工学の基本的な,横断的技術として重要になりつつある.本申請の目的に従い,平成22年度は,平成21年度に実施したカンチレバーによる微小粒子の機械的パラメトリック共振による操作の可能性の結果を踏まえ,MEMS共振器の振動モードの検証とその共振切り替え制御の検討,及びマクロなパラメトリック振子をもしいた振動からエネルギーを回収する機構のメカニズムについて実験的検討を行った.その結果,非線形MEMS共振器において特異なヒステリシス特性存在し,広い解の共存領域を持つデバイスの製作が可能である事を示した.これを受けて,共存する共振解が制御入力により切り替え可能である事を数値的に示し,メモリー等への機械共振機構の利用が可能であることを示すと共に,構造に適した制御法の検討を行った.一方エネルギー回収機構に関しては,マクロな系において,上記切り替えと同じ時間遅れフィードバックによりパラメトリック振動子の共振モードの切り替えを実現し,より大きなエネルギーの回収が可能なモードを励振することが可能である事を示した.これらにより,非線形振動子に共存する解の切り替えによりエネルギー回収を実現する機構の開発への手がかりを得た

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Characterization of a MEMS resonator with extended hysteresis2011

    • 著者名/発表者名
      Suketu Naik, Takashi Hikihara
    • 雑誌名

      IEICE ELEX

      巻: 8 ページ: 291-298

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tolerance of start-up control of rotation in parametric pendulum by delayed feedback2011

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Yokoi, Takashi Hikihara
    • 雑誌名

      Physics Letters A

      巻: 375 ページ: 1779-1783

    • 査読あり
  • [雑誌論文] パラメトリック振子の周期回転への始動制御2011

    • 著者名/発表者名
      横井裕一, 引原隆士
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌

      巻: 24 ページ: 54-60

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 遅延帰還を用いたダイナミックモード原子間力顕微鏡のカンチレバー振動の安定化2010

    • 著者名/発表者名
      山末耕平, 引原隆士
    • 雑誌名

      顕微鏡

      巻: 45 ページ: 137-139

    • 査読あり
  • [学会発表] 機械共振器における安定周期振動間の切り替えに関する数値的検討2011

    • 著者名/発表者名
      八尾惇, 引原隆士
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2011-03-17
  • [学会発表] エネルギー・スキャベンジングへのパラメトリック振子の応用-散逸エネルギーに基づく評価-2011

    • 著者名/発表者名
      奥拓郎, 横井裕一, 引原隆士
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2011-03-17
  • [学会発表] 非線形MEMS共振器の共存解切り替えに関する一検討2011

    • 著者名/発表者名
      八尾惇, ナイクスケト, 引原隆士
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術報告
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2011-03-10

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公開日: 2012-07-19  

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