2015 Fiscal Year Annual Research Report
電磁波波面を制御するためのMEMS二次元可変誘電体素子
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26286033
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
松本 潔 東京大学, IRT研究機構, 教授 (10282675)
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2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 波面制御 / 誘電率分布 / 液体アクチュエータ / MEMS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、基板内の誘電率分布を場所ごとに変えることによって、透過する電磁波の波面を制御可能なデバイスを実現することを目的としている。電磁波が基板を通過するとき、基板の誘電率によって伝播速度が変化する。基板内の誘電率分布を制御できれば、電磁波の通過場所ごとに任意に位相差を生み出し、干渉によって波面形状を変形できる。
本年度は、デバイスの微小化を実現することを目的として、電磁波波面形状の制御をより精密に行うことが可能な液体アクチュエータの配置方法を確立するためのアクチュエータ配置方法並びに任意波面を実現するためのアクチュエータの制御則の実現に取り組んだ。
アクチュエータの制御則は、前年度までに作成した有限要素法によるシミュレーションモデルをアクチュエータの形状に合わせて再モデリングした。具体的には、デバイス内の液体アクチュエータの位置を固定し、任意に決定した波面の収束点に対して、どのアクチュエータ内に誘電体を満たすことが最適解となるかを算出するモデルを実現した。このモデルを利用することで、波面を収束する位置に対してアクチュエータ内の誘電体有無の最適パターンを算出することが可能となった。
また検討するデバイスによる波面制御の発展的な課題として、電磁波波面だけではなく、音波のような物質波の制御への応用を目指し、水中の音源から発振した音波を任意位置に収束することが可能な可変音波レンズに関する研究にも取り組んだ。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の液体封止構造を用いて、水中での振動を任意位置に収束させる実験も行った。この技術は、本研究の検出構造への適用も可能である。研究は概ね順調に進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの液体層形成方法を応用することで、基板内の誘電率分布を制御する液体アクチュエータアレイを実現し、二次元誘電体素子を試作する。光電界プローブの位置を動的かつ三次元的に移動できる近傍電磁界計測システムを試作し、電磁波の透過特性を評価する。
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| Causes of Carryover |
本研究関連で試作したデバイスの簡易特性計測を外部に委託することを計画していたが、計測装置およびデバイスの構成が合わず、次年度へと繰り越しになった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
繰り越し分は、次年度に特性計測を行う費用に充填し、研究の加速のために有効に活用する。
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[Presentation] WOOD MONITORING USING MEMS ACOUSTIC SENSOR2016
Author(s)
Kenei Matsudaira, Nguyen Minh-Dung, Yusuke Takei, Tomoyuki Takahata, Kiyoshi Matsumoto and Isao Shimoyama
Organizer
The 29th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS '16)
Place of Presentation
上海（中華人民共和国）
Year and Date
2016-01-24 – 2016-01-28
Int'l Joint Research
