慶大,4pmの精度で弾性表面波の振動量を決定

慶應義塾大学の研究グループは,弾性表面波デバイスの表面で起こる極めて小さな振動現象の変位を,1兆分の4メートルの精度で定量的に決定することに成功した(ニュースリリース)。

弾性表面波デバイスは携帯電話やスマートフォンに内蔵されており,不要な周波数成分をカットするためのフィルターとして活用されている。さらに近年では,電子スピンを操作する目的で弾性表面波デバイスが活用されており,次世代の磁気デバイスとしても有望視されている。

弾性表面波デバイスでは,デバイス表面上をレイリー波が伝搬する。レイリー波の伝搬時に,デバイス表面が何メートル振動しているのか(変位しているのか)を正確に計測することは,デバイスの性能評価をする上で重要となる。

このような表面変位量計測には,これまでレーザー干渉計が用いられてきた。レーザー干渉計では,デバイス表面の振動量を振動している表面からの反射光の干渉計測によって電圧信号として観測する。しかし従来のレーザー干渉計では,デバイス表面からの反射光と,光学系のその他の部分で反射した反射光を分離することが困難なため,計測量の定量性が損なわれるという問題がしばしば生じていた。

今回研究グループは,複数の波長の光の干渉計測が同時に実現できるデュアルコム干渉計を用い,観測したい反射面からの信号のみを分離抽出することで,測定の定量性を向上させた。さらに,同じ光学経路をお互いに逆方向に通る 2 つの光の位相を比較するように光学系を工夫することで,光学経路の不安定性の影響を除去した,計測の不確かさの小さい測定系を実現した。

これらの工夫の結果,デュアルコム干渉計では最高精度である4ピコメートルの精度で,弾性表面波の振動量を決定することに成功した。

研究グループは,弾性表面波を利用した新しい磁気デバイスの研究に焦点をあてた研究を進めているという。今後,デバイス表面の定量的な振動量から磁気生成量を見積もり,その効率を調べることで弾性表面波励起による磁気励起の起源を明らかにする取り組みを進めていくとしている。

キーワード:

関連記事

  • 夏目光学、東大との産学連携による高精度X線ミラー開発が「ものづくり日本大賞」優秀賞を受賞

    夏目光学(長野県飯田市)は、「ナノサイズの微小世界から何億光年と遥か宇宙の彼方を探る高精度X線ミラーの開発」により、第10回「ものづくり日本大賞」優秀賞を受賞した(ニュースリリース)。本開発は、東京大学先端科学技術研究セ…

    2026.04.03
  • 阪大発のスタートアップ企業、宇宙戦略基金事業「高出力レーザーによる空間自在利用技術」で採択

    大阪大学レーザー科学技術研究所発のスタートアップ、パワーレーザーは、宇宙航空研究開発機構(JAXA)が公募する宇宙戦略基金事業(第二期)「空間自在利用の実現に向けた技術」において、「(B)軌道上物体除去技術の開発」および…

    2026.01.28
  • 埼玉大と東大、レーザー計測技術によりストリーマ放電の電子密度と電界を計測

    埼玉大学と東京大学は、高性能なレーザー計測技術により、放電発生初期の超高速現象(ストリーマ放電)を支配する主要パラメーター群をセットで直接計測することに成功した(ニュースリリース)。 放電は次世代半導体の製造プロセスや宇…

    2025.12.16
  • 古河電工,LiDARで配管を測定し管理するアプリ提供

    古河電気工業は,再生可能エネルギーの地中送電に最適な電力用ケーブル保護管「SFVP」向けに開発した埋設管施工管理アプリ「F-pipeVision」の提供を開始すると発表した(ニュースリリース)。 2050年カーボンニュー…

    2025.09.24
  • 東大,滑らかで急な斜面の構造を三次元的に計測

    東京大学の研究グループは,透明で滑らかな表面を含む,従来は測定が困難であった対象物の構造を三次元的に計測可能な原理を提案し,実験により実証した(ニュースリリース)。 光センシングや顕微技術においては,滑らかで急な斜面の計…

    2025.04.16

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア