光散乱法を用いた非接触圧電特性評価システムの開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24656259
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 計測工学
• 研究機関: 同志社大学
• 研究代表者: 松川 真美 同志社大学, 理工学部, 教授 (60288602)
• 研究分担者: 柳谷 隆彦 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10450652)
• 研究期間 (年度): 2012 – 2013
• キーワード: 計測システム / 光散乱

研究概要

Brillouin光散乱法を用いて圧電性が存在すると予想されるGaN結晶中の非接触・非破壊音速測定に成功した。Brillouin光散乱ではGHz域の音速測定が可能であり、導電性の試料でもキャリアの影響を受けずに圧電性を評価できる可能性がある。まず、本研究ではこの手法を用いて導電性GaN試料の音速の温度変化係数を得ることに成功した。また、半導電性単結晶を評価したところ、縦波音速の分散が緩和挙動と似た変化を示した。音速の測定精度も、圧電に伴う音響電気効果の弱い緩和を評価可能なレベルであり、新たな計測システムを構築できた。

研究成果

• [雑誌論文] Enhanced piezoelectricity in YbGaN films near phase boundary (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Yanagitani, and M. Suzuki
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett., Reviewed 巻: vol.104 no.23 ページ: 082911-1-082911-4
  • DOI: DOI:10.1063/1.4866969
• [雑誌論文] High-performance Brillouin spectroscopy of phonons induced by a piezoelectric thin film with a coaxial microwave resonator (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Sano, T. Yanagitani, S. Takayanagi, T. Sugimoto, M. Matsukawa
  • 雑誌名: Reviewed, IEEE Trans. Ultrason., Ferroelectr., Freq. Contr. (Letter) 巻: vol.60, no.5 ページ: 873-876
  • DOI: DOI:10.1109/TUFFC.2013.2643
• [雑誌論文] Fast hypersonic velocity measurement by Brillouin scattering from induced phonons (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Sugimoto, T. Yanagitani, S. Takayanagi, M. Matsukawa
  • 雑誌名: Abstract reviewed, Proc. IEEE Ultrason. Symp. ページ: 2187-2190
  • DOI: DOI:10.1109/ULTSYM.2012.0546
• [雑誌論文] Gigahertz acoustic wave velocities measurement in GaN single crystals considering acousto-electric effect
  • 著者名/発表者名: H. Ichihashi T. Yanagitani, S. Takayanagi, M. Kawabe and M. Matsukawa
  • 雑誌名: Reviewed, IEEE Trans. Ultrason., Ferroelectr., Freq. Contr. 巻: (accepted)
• [学会発表] 音響電気効果を考慮したGaN単結晶のGHz域音速の温度・周波数分散測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 市橋隼人,柳谷隆彦,高柳真司,松川真美
  • 学会等名: 圧電材料・デバイスシンポジウム2014
  • 年月日: 20140129-30
• [学会発表] イオンビーム照射成膜によるc軸垂直配向希土類GaN 薄膜の形成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木雅視,柳谷隆彦
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 年月日: 2014-03-17
• [学会発表] Shear and longitudinal GHz elastic properties in GaN single crystals determined by Brillouin scattering method (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Ichihashi, T. Sugimoto, T. Yanagitani, S. Takayanagi, M. Matsukawa
  • 学会等名: IEEE 2013 Joint UFFC, EFTF and PFM Symposium IEEE 2013 Joint UFFC, EFTF and PFM Symposium
  • 年月日: 20130721-25
• [学会発表] Enhancement of electromechanical coupling kt in rare earth doped c-axis oriented GaN films (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Suzuki, T. Yanagitani
  • 学会等名: IEEE 2013 Joint UFFC, EFTF and PFM Symposium IEEE 2013 Joint UFFC, EFTF and PFM Symposium
  • 年月日: 20130721-25
• [学会発表] Fast hypersonic velocity measure- ment by Brillouin scattering from induced phonons (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Sugimoto, T. Yanagitani, S. Takayanagi, M. Matsukawa
  • 学会等名: 2012 IEEE International Ultrason. Symp.
  • 年月日: 2012-10-09