線型および非線型表面音響波の実時間イメージング

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我々はシリコンウェハー上にマイクロスケールの穴を2次元立方格子的に並べた表面音響波の導波路を作製し、その試料上を伝播する表面音響波の測定に成功した。その導波路を、中心周波数〜400MHzのフォノンパルスが伝播していく様子を動画として可視化した。これは、フォノニック結晶導波路のフォノンパルスの可視化例としては最初のものである。透過したフォノンパルスのスペクトルは観測データのフーリエ変換で得られ、これにより表面音響波の禁止周波数帯を確かめることができる。この結果を科学雑誌Scienceに投稿する準備を進めている。我々はまた、同種のフォノニック結晶の領域外で発生した表面音響波がフォノニック結晶で反射される様子を測定しており、スペクトル解析により、禁止周波数帯が100MHz〜1GHzの範囲に存在することを確かめた。フォノニック結晶内部に表面音響波の波源がある場合の実験でも、この禁止周波数帯の存在を確かめた。この成果はApplied Physics Letters誌に投稿する予定である。我々は、石英基板上に銅線を並べて作った一次元フォノニック結晶の分散関係を同様の方法で測定することに成功している。この試料上でブロッホ振動やそれに結合するモードを観察した