金沢大学
非線形物理学
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非線形研究室へようこそ!

 

研究内容の紹介

 非線形局在振動(Intrinsic Localized Mode)を実験的に作り出し、性質を調べることを目的に研究しています。 ILMは1988年にA.J.SieversとS.Takenoによって理論的に証明されたモデルです。
≪ILMについての説明へ(cornell univ.)≫
ILM"
エネルギーが局在することが特徴です。
シミュレーションだけでなく、 様々な系でILMを作り出し観測しています。

 

1次元系

●電気格子
e-lattice"
電気格子装置全景 電気格子ではILMの生成や制御が可能な段階です。

[論文]
Management of localized energy in discrete nonlinear transmission lines
M. Sato, S. Yasui, M. Kimura, T. Hikihara, and A. J. Sievers.
Europhysics Letters,80 (2007) 30002
≪プレプリント版はこちら (arXiv:0707.2823)≫

●MEMS
MEMS
MEMS装置全景 マイクロカンチレバーアレイでのILMを研究中

マイクロカンチレバーアレイとは、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術を用いて作成された、マイクロサイズのカンチレバーアレイのことです。
カンチレバーアレイは片持ち梁が一列に並んだ、図1、図2のような構造になったもので、一つのカンチレバーの長さは50μm程度です。それぞれのカンチレバーは、振動するとオーバーハングの部分で相互作用します。
cantilever
図1 カンチレバーアレイ cantilever_pic
図2 カンチレバーアレイの写真 マイクロカンチレバーアレイはサイズが小さいため、わずかな力で大振幅の振動が得られ非線形性が顕著になります。そのため、ILMが生成され得る系となっています。 当研究室ではマイクロカンチレバーアレイを用いて実験的なILMの観測を行い、その性質の研究を行っています。

[関連論文]
Observation of Locked Intrinsic Localized Vibrational Modes
in a Micromechanical Oscillator Array

M. Sato, B. E. Hubbard, A. J. Sievers, B. Ilic, D. A. Czaplewski,
and H. G. Craighead
Phys. Rev. Lett. 90, 044102(pp.1-4) (2003)

準1次元系

●反強磁性体のスピン波をマイクロ波を用いて観測
●反強磁性体のスピン波をMFMを用いて観測
   MFM製作中…

3次元系

●固体結晶の格子振動をTHz領域非線形分光法を用いて観測
   レーザーなど実験装置製作中…




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