近日，由庆应义塾大学研究生院理工学研究科的岩崎绫华（硕士二年级）、西川大智（博士三年级）、立野翔真（2021年3月硕士毕业）、理工学部物理学科专职讲师冈野真人（研究当时）、助教山野井一人、教授能崎幸雄、教授渡边绅一组成的研究团队，成功以4pm（皮米，1皮米为10-12米）的精度，确定了在弹性表面波器件表面发生的极小振动位移量。该成果有望应用于对使用弹性表面波的电磁器件的性能评价。相关研究已刊发在《APL Photonic》上，并被入选为热点论文。
本研究的概要图及实验结果（供图：庆应义塾大学）
Published in: Leigh Ann Green; Scilight 2022, 411101 (2022)
DOI: 10.1063/10.0014828
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弹性表面波器件被广泛应用于滤波器中，其作用是滤除手机中不需要的频率成分。此外，弹性表面波器件还被用于操控电子自旋，作为新一代磁性器件的前景也很被看好。
在弹性表面波器件中，瑞利波(Rayleigh Wave)在器件表面上传播。精确测量在瑞利波传播时器件表面振动了多少米（是否位移），对于评价器件的性能极为重要。
这种表面位移量的测量此前一直使用激光干涉仪，但将来自器件表面的反射光和由光学系统其他部分反射的反射光分离，对于传统激光干涉仪来说则较为困难，因而时常出现测量精确性受损的问题。
研究团队使用了能同时对多个波长的光进行光干涉测量的双梳干涉仪，通过只分离提取想观测的反射面的信号，提高了测量的精确性。此外，研究团队还对光学系统潜心研究，比较在同一光学路径上相向通过的两束光的相位，从而消除了光学路径不稳定性带来的影响，构建出不准确性较小的测量系统。通过这些努力，最终以4pm的最高精度，在双梳干涉仪中成功确定了弹性表面波的振动量。
据了解，研究团队今后还将根据这一定量确定的器件表面振动量来估算磁生成量，通过考察磁生成的效率，查明由弹性表面波激发引起的磁激发的起源。
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
杂志：APL Photonics
论文：Temporaloffset dual-comb vibrometer with picometer axial precision
DOI：doi.org/10.1063/5.0099155
