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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023146214
(43)【公開日】2023-10-12
(54)【発明の名称】振動素子、振動素子アレイ及び電子機器
(51)【国際特許分類】
H10N 30/30 20230101AFI20231004BHJP
H03H 9/17 20060101ALI20231004BHJP
H03H 9/22 20060101ALI20231004BHJP
H10N 30/80 20230101ALI20231004BHJP
H10N 35/80 20230101ALI20231004BHJP
H10N 30/20 20230101ALI20231004BHJP
H10N 35/00 20230101ALI20231004BHJP
H10N 30/853 20230101ALI20231004BHJP
H10N 35/85 20230101ALI20231004BHJP
H10N 52/85 20230101ALI20231004BHJP
H01L 29/82 20060101ALI20231004BHJP
H10N 30/85 20230101ALI20231004BHJP
【ＦＩ】
H01L41/113
H03H9/17 F
H03H9/22
H01L41/04
H01L41/06
H01L41/09
H01L41/12
H01L41/187
H01L41/20
H01L43/10
H01L29/82 Z
H01L41/18 101D
H01L41/18 101Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】24
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022053291
(22)【出願日】2022-03-29
(71)【出願人】
【識別番号】000002185
【氏名又は名称】ソニーグループ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100112874
【弁理士】
【氏名又は名称】渡邊 薫
(72)【発明者】
【氏名】松下 拓磨
(72)【発明者】
【氏名】川村 昂
【テーマコード（参考）】
5F092
5J108
【Ｆターム（参考）】
5F092AB01
5F092BD03
5F092BD04
5F092BD05
5F092BD12
5J108BB07
5J108BB08
5J108CC01
5J108EE04
5J108EE07
5J108EE13
5J108KK01
(57)【要約】 （修正有）
【課題】電場及び磁場を相互に効率良く変換できる構造を有する振動素子、電子部品及び積層セラミックコンデンサを提供する。
【解決手段】振動素子１０は、電場印加により弾性変形する複数の第１弾性層と、磁場印加により弾性変形する少なくとも１つの第２弾性層と、を含む複数の層が積層された振動部を備える。振動素子によれば、電場及び磁場を相互に効率良く変換できる。
【選択図】図４
【解決手段】振動素子１０は、電場印加により弾性変形する複数の第１弾性層と、磁場印加により弾性変形する少なくとも１つの第２弾性層と、を含む複数の層が積層された振動部を備える。振動素子によれば、電場及び磁場を相互に効率良く変換できる。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電場印加により弾性変形する複数の第１弾性層と、
磁場印加により弾性変形する少なくとも１つの第２弾性層と、
を含む複数の層が積層された振動部を備える、振動素子。
磁場印加により弾性変形する少なくとも１つの第２弾性層と、
を含む複数の層が積層された振動部を備える、振動素子。
【請求項2】
前記第１弾性層は、前記第２弾性層の弾性変形により弾性変形したときに電場を発生させ、
前記第２弾性層は、前記第１弾性層の弾性変形により弾性変形したときに磁場を発生させる、請求項１に記載の振動素子。
前記第２弾性層は、前記第１弾性層の弾性変形により弾性変形したときに磁場を発生させる、請求項１に記載の振動素子。
【請求項3】
前記第１弾性層同士が隣接していない、請求項１に記載の振動素子。
【請求項4】
前記第２弾性層が複数あり、
前記第２弾性層同士が隣接していない、請求項１に記載の振動素子。
前記第２弾性層同士が隣接していない、請求項１に記載の振動素子。
【請求項5】
前記複数の層は、第３弾性層を含み、
前記第３弾性層の両側に前記第１弾性層が配置されている、請求項１に記載の振動素子。
前記第３弾性層の両側に前記第１弾性層が配置されている、請求項１に記載の振動素子。
【請求項6】
前記第２弾性層が複数あり、
前記第３弾性層及び該第３弾性層の両側の前記第１弾性層を含む積層部の両側に前記第２弾性層が配置されている、請求項５に記載の振動素子。
前記第３弾性層及び該第３弾性層の両側の前記第１弾性層を含む積層部の両側に前記第２弾性層が配置されている、請求項５に記載の振動素子。
【請求項7】
前記第１及び第２弾性層が交互に積層されている、請求項１に記載の振動素子。
【請求項8】
前記第２弾性層の両側に前記第１弾性層が配置されている、請求項１に記載の振動素子。
【請求項9】
前記複数の層は、前記第２弾性層及び該第２弾性層の両側の前記第１弾性層を含む積層部の両側に配置された第３弾性層を含む、請求項８に記載の振動素子。
【請求項10】
前記第２弾性層が少なくとも３つあり、
前記第２弾性層及び該第２弾性層の両側の前記第１弾性層を含む積層部の両側に前記第２弾性層が配置されている、請求項８に記載の振動素子。
前記第２弾性層及び該第２弾性層の両側の前記第１弾性層を含む積層部の両側に前記第２弾性層が配置されている、請求項８に記載の振動素子。
【請求項11】
前記複数の層のうち積層方向の中間に位置する層の両側に前記第１弾性層が配置され、
該第１弾性層同士は、厚さ及び／又は材質が異なる、請求項１に記載の振動素子。
該第１弾性層同士は、厚さ及び／又は材質が異なる、請求項１に記載の振動素子。
【請求項12】
前記第２弾性層が複数あり、
前記複数の層のうち積層方向の中間に位置する層の両側に前記第２弾性層が配置され、
該第２弾性層同士は、厚さ及び／又は材質が異なる、請求項１に記載の振動素子。
前記複数の層のうち積層方向の中間に位置する層の両側に前記第２弾性層が配置され、
該第２弾性層同士は、厚さ及び／又は材質が異なる、請求項１に記載の振動素子。
【請求項13】
前記複数の層は、共振調整層を有する、請求項１に記載の振動素子。
【請求項14】
前記振動部から延在する複数の腕部と、
前記複数の腕部を介して前記振動部を振動可能に支持する支持構造と、
を更に備える、請求項１に記載の振動素子。
前記複数の腕部を介して前記振動部を振動可能に支持する支持構造と、
を更に備える、請求項１に記載の振動素子。
【請求項15】
前記支持構造は、前記振動部の一部が配置される凹部を有する支持部材を含み、
前記複数の腕部の各々の先端を含む部分が前記凹部の開口端に接続されている、請求項１４に記載の振動素子。
前記複数の腕部の各々の先端を含む部分が前記凹部の開口端に接続されている、請求項１４に記載の振動素子。
【請求項16】
前記第１弾性層は、圧電層を含む、請求項１に記載の振動素子。
【請求項17】
前記第２弾性層は、磁歪特性を持つ磁性層を含む、請求項１に記載の振動素子。
【請求項18】
前記第３弾性層は、非圧電層を含む、請求項５に記載の振動素子。
【請求項19】
前記第３弾性層は、非圧電層を含む、請求項９に記載の振動素子。
【請求項20】
前記第２弾性層は、交互に積層された磁歪特性を持つ磁性層及び絶縁層を含む、請求項１に記載の振動素子。
【請求項21】
前記振動素子は、アンテナ素子である、請求項１に記載の振動素子。
【請求項22】
２．４５ＧＨｚ帯付近で動作可能である、請求項２１に記載の振動素子。
【請求項23】
請求項１に記載の振動素子がアレイ状に複数配置された、振動素子アレイ。
【請求項24】
請求項１に記載の振動素子を備える、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示に係る技術（以下「本技術」とも呼ぶ）は、振動素子、振動素子アレイ及び電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、圧電層上に磁歪層が設けられた磁界センサが知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－１４８５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の磁界センサでは、電場及び磁場を相互に効率良く変換できる構造を有していなかった。
【0005】
そこで、本技術は、電場及び磁場を相互に効率良く変換できる構造を有する振動素子を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本技術は、電場印加により弾性変形する複数の第１弾性層と、
磁場印加により弾性変形する少なくとも１つの第２弾性層と、
を含む複数の層が積層された振動部を備える、振動素子を提供する。
前記第１弾性層は、前記第２弾性層の弾性変形により弾性変形したときに電場を発生させ、前記第２弾性層は、前記第１弾性層の弾性変形により弾性変形したときに磁場を発生させてもよい。
前記第１弾性層同士が隣接していなくてもよい。
前記第２弾性層が複数あり、前記第２弾性層同士が隣接していなくてもよい。
前記複数の層は、第３弾性層を含み、前記第３弾性層の両側に前記第１弾性層が配置されていてもよい。
前記第２弾性層が複数あり、前記第３弾性層及び該第３弾性層の両側の前記第１弾性層を含む積層部の両側に前記第２弾性層が配置されていてもよい。
前記第１及び第２弾性層が交互に積層されていてもよい。
前記第２弾性層の両側に前記第１弾性層が配置されていてもよい。
前記複数の層は、前記第２弾性層及び該第２弾性層の両側の前記第１弾性層を含む積層部の両側に配置された第３弾性層を含んでいてもよい。
前記第２弾性層が少なくとも３つあり、前記第２弾性層及び該第２弾性層の両側に配置された前記第１弾性層を含む積層部の両側に前記第２弾性層が配置されていてもよい。
前記複数の層のうち積層方向の中間に位置する層の両側に前記第１弾性層が配置され、該第１弾性層同士は、厚さ及び／又は材質が異なっていてもよい。
前記第２弾性層が複数あり、前記複数の層のうち積層方向の中間に位置する層の両側に前記第２弾性層が配置され、該第２弾性層同士は、厚さ及び／又は材質が異なっていてもよい。
前記複数の層は、共振調整層を有していてもよい。
前記振動素子は、前記振動部から延在する複数の腕部と、前記複数の腕部を介して前記振動部を振動可能に支持する支持構造とを更に備えていてもよい。
前記支持構造は、前記振動部の一部が配置される凹部を有する支持部材を含み、前記複数の腕部の各々の先端を含む部分が前記凹部の開口端に接続されていてもよい。
前記第１弾性層は、圧電層を含んでいてもよい。
前記第２弾性層は、磁歪特性を持つ磁性層を含んでいてもよい。
前記第３弾性層は、非圧電層を含んでいてもよい。
前記第２弾性層は、交互に積層された磁歪特性を持つ磁性層及び絶縁層を含んでいてもよい。
前記振動素子は、前記振動部に接合された反射層を更に備える、請求項１に記載の振動素子。
前記振動素子は、アンテナ素子であってもよい。
前記振動素子は、２．４５ＧＨｚ帯で動作可能であってもよい。
本技術は、前記振動素子がアレイ状に複数配置された、振動素子アレイも提供する。
本技術は、前記振動素子を備える、電子機器も提供する。
磁場印加により弾性変形する少なくとも１つの第２弾性層と、
を含む複数の層が積層された振動部を備える、振動素子を提供する。
前記第１弾性層は、前記第２弾性層の弾性変形により弾性変形したときに電場を発生させ、前記第２弾性層は、前記第１弾性層の弾性変形により弾性変形したときに磁場を発生させてもよい。
前記第１弾性層同士が隣接していなくてもよい。
前記第２弾性層が複数あり、前記第２弾性層同士が隣接していなくてもよい。
前記複数の層は、第３弾性層を含み、前記第３弾性層の両側に前記第１弾性層が配置されていてもよい。
前記第２弾性層が複数あり、前記第３弾性層及び該第３弾性層の両側の前記第１弾性層を含む積層部の両側に前記第２弾性層が配置されていてもよい。
前記第１及び第２弾性層が交互に積層されていてもよい。
前記第２弾性層の両側に前記第１弾性層が配置されていてもよい。
前記複数の層は、前記第２弾性層及び該第２弾性層の両側の前記第１弾性層を含む積層部の両側に配置された第３弾性層を含んでいてもよい。
前記第２弾性層が少なくとも３つあり、前記第２弾性層及び該第２弾性層の両側に配置された前記第１弾性層を含む積層部の両側に前記第２弾性層が配置されていてもよい。
前記複数の層のうち積層方向の中間に位置する層の両側に前記第１弾性層が配置され、該第１弾性層同士は、厚さ及び／又は材質が異なっていてもよい。
前記第２弾性層が複数あり、前記複数の層のうち積層方向の中間に位置する層の両側に前記第２弾性層が配置され、該第２弾性層同士は、厚さ及び／又は材質が異なっていてもよい。
前記複数の層は、共振調整層を有していてもよい。
前記振動素子は、前記振動部から延在する複数の腕部と、前記複数の腕部を介して前記振動部を振動可能に支持する支持構造とを更に備えていてもよい。
前記支持構造は、前記振動部の一部が配置される凹部を有する支持部材を含み、前記複数の腕部の各々の先端を含む部分が前記凹部の開口端に接続されていてもよい。
前記第１弾性層は、圧電層を含んでいてもよい。
前記第２弾性層は、磁歪特性を持つ磁性層を含んでいてもよい。
前記第３弾性層は、非圧電層を含んでいてもよい。
前記第２弾性層は、交互に積層された磁歪特性を持つ磁性層及び絶縁層を含んでいてもよい。
前記振動素子は、前記振動部に接合された反射層を更に備える、請求項１に記載の振動素子。
前記振動素子は、アンテナ素子であってもよい。
前記振動素子は、２．４５ＧＨｚ帯で動作可能であってもよい。
本技術は、前記振動素子がアレイ状に複数配置された、振動素子アレイも提供する。
本技術は、前記振動素子を備える、電子機器も提供する。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】比較例１の振動素子の断面構成を示す図である。
【図2】ジュール効果を表す式及びビラリ効果を表す式である。
【図4】図４Ａは、本技術の第１実施形態に係る振動素子の斜視図である。図４Ｂは、本技術の第１実施形態の振動素子の断面構成例を示す図である。図４Ｃは、本技術の第１実施形態に係る振動素子の回路特性を説明するための図である。
【図5】本技術の第１実施形態の実施例１に係る振動素子の断面図である。
【図6】本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子の断面図である。
【図7】本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子の平面図である。
【図8】本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子の機能を示すブロック図である。
【図10】本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子の製造方法の一例を説明するためのフローチャートである。
【図11】図１１Ａは、本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子の製造方法の一例の工程毎の断面図である。図１１Ｂは、本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子の製造方法の一例の工程毎の平面図である。
【図12】図１２Ａは、本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子の製造方法の一例の工程毎の断面図である。図１２Ｂは、本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子の製造方法の一例の工程毎の平面図である。
【図13】図１３Ａは、本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子の製造方法の一例の工程毎の断面図である。図１３Ｂは、本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子の製造方法の一例の工程毎の平面図である。
【図14】図１４Ａは、本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子の製造方法の一例の工程毎の断面図である。図１４Ｂは、本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子の製造方法の一例の工程毎の平面図である。
【図15】図１５Ａは、本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子の製造方法の一例の工程毎の断面図である。図１５Ｂは、本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子の製造方法の一例の工程毎の平面図である。
【図16】図１６Ａは、本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子の製造方法の一例の工程毎の断面図である。図１６Ｂは、本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子の製造方法の一例の工程毎の平面図である。
【図17】図１７Ａは、本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子の製造方法の一例の工程毎の断面図である。図１７Ｂは、本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子の製造方法の一例の工程毎の平面図である。
【図18】図１８Ａは、本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子の製造方法の一例の工程毎の断面図である。図１８Ｂは、本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子の製造方法の一例の工程毎の平面図である。
【図19】図１９Ａは、本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子の製造方法の一例の工程毎の断面図である。図１９Ｂは、本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子の製造方法の一例の工程毎の平面図である。
【図22】本技術の第２実施形態に係る振動素子の断面図である。
【図23】本技術の第３実施形態に係る振動素子の断面図である。
【図24】本技術の第４実施形態に係る振動素子の断面図である。
【図26】本技術の第５実施形態に係る振動素子の断面図である。
【図27】本技術の第６実施形態に係る振動素子の断面図である。
【図29】本技術の第７実施形態の実施例１に係る振動素子の断面図である。
【図30】本技術の第７実施形態の実施例２に係る振動素子の断面図である。
【図31】本技術の第７実施形態の実施例３に係る振動素子の断面図である。
【図32】本技術の第８実施形態の実施例１に係る振動素子の断面図である。
【図33】本技術の第８実施形態の実施例２に係る振動素子の断面図である。
【図34】本技術の第８実施形態の実施例３に係る振動素子の断面図である。
【図36】本技術の第１０実施形態に係る振動素子の断面図である。
【図37】図３７Ａは、本技術の第１０実施形態の実施例１に係る振動素子の平面図である。図３７Ｂは、本技術の第１０実施形態の実施例２に係る振動素子の平面図である。図３７Ｃは、本技術の第１０実施形態の実施例３に係る振動素子の平面図である。図３７Ｄは、本技術の第１０実施形態の実施例４に係る振動素子の平面図である。
【図38】図３８Ａは、本技術の第１０実施形態の実施例５に係る振動素子の平面図である。図３８Ｂは、本技術の第１０実施形態の実施例６に係る振動素子の平面図である。図３８Ｃは、本技術の第１０実施形態の実施例７に係る振動素子の平面図である。
【図40】図４０Ａは、本技術の第１０実施形態の実施例１０に係る振動素子の断面図である。図４０Ｂは、本技術の第１０実施形態の実施例１１に係る振動素子の断面図である。図４０Ｃは、本技術の第１０実施形態の実施例１２に係る振動素子の断面図である。
【図41】本技術の第１１実施形態の実施例１に係る振動素子の断面図である。
【図42】本技術の第１１実施形態の実施例２に係る振動素子の断面図である。
【図43】本技術の第１１実施形態の実施例３に係る振動素子の断面図である。
【図44】本技術の第１１実施形態の実施例４に係る振動素子の断面図である。
【図45】本技術の第１２実施形態に係る振動素子の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下に添付図面を参照しながら、本技術の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。本明細書において、本技術に係る振動素子、振動素子アレイ及び電子機器が複数の効果を奏することが記載される場合でも、本技術に係る振動素子、振動素子アレイ及び電子機器は、少なくとも１つの効果を奏すればよい。本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
【0009】
また、以下の順序で説明を行う。
０．導入
１．本技術の第１実施形態に係る振動素子
２．本技術の第２実施形態に係る振動素子
３．本技術の第３実施形態に係る振動素子
４．本技術の第４実施形態に係る振動素子
５．本技術の第５実施形態に係る振動素子
６．本技術の第６実施形態に係る振動素子
７．本技術の第７実施形態に係る振動素子
８．本技術の第８実施形態に係る振動素子
９．本技術の第９実施形態に係る振動素子アレイ
１０．本技術の第１０実施形態に係る振動素子
１１．本技術の第１１実施形態に係る振動素子
１２．本技術の第１２実施形態に係る振動素子
０．導入
１．本技術の第１実施形態に係る振動素子
２．本技術の第２実施形態に係る振動素子
３．本技術の第３実施形態に係る振動素子
４．本技術の第４実施形態に係る振動素子
５．本技術の第５実施形態に係る振動素子
６．本技術の第６実施形態に係る振動素子
７．本技術の第７実施形態に係る振動素子
８．本技術の第８実施形態に係る振動素子
９．本技術の第９実施形態に係る振動素子アレイ
１０．本技術の第１０実施形態に係る振動素子
１１．本技術の第１１実施形態に係る振動素子
１２．本技術の第１２実施形態に係る振動素子
【0010】
＜０．導入＞
従来、ＳＭＲ（Ｓｏｌｉｄｌｙ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）共振子、ＦＢＡＲ（Ｆｉｌｍ Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）共振子等の共振子を持つ振動素子（例えばアンテナ素子）が知られている。しかしながら、従来の振動素子では、電場及び磁場を相互に効率良く変換できる構造を有していなかった。該構造を有する振動素子は、小型化且つ高性能化が可能なため、特に設置スペースに制約のある小型の電子機器（例えばイヤフォン、スマートウォッチ、スマートフォン、ＩＯＴデバイス等のモバイル機器）に搭載する上で極めて有用である。
従来、ＳＭＲ（Ｓｏｌｉｄｌｙ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）共振子、ＦＢＡＲ（Ｆｉｌｍ Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）共振子等の共振子を持つ振動素子（例えばアンテナ素子）が知られている。しかしながら、従来の振動素子では、電場及び磁場を相互に効率良く変換できる構造を有していなかった。該構造を有する振動素子は、小型化且つ高性能化が可能なため、特に設置スペースに制約のある小型の電子機器（例えばイヤフォン、スマートウォッチ、スマートフォン、ＩＯＴデバイス等のモバイル機器）に搭載する上で極めて有用である。
【0011】
そこで、発明者らは、鋭意検討の末、電場及び磁場を相互に効率良く変換できる構造を有する振動素子として、本技術に係る振動素子を開発した。
【0012】
【0013】
図１に示すように、比較例１の振動素子１では、圧電層（例えばＡｌＮ層）上に磁歪特性を有する磁性層（例えばＦｅＧａＢ層）が設けられている。磁性層は、電極を兼ねる。圧電層の下面には、例えばＰｔからなる電極が設けられている。すなわち、振動素子１は、圧電層が２つの電極で挟まれた構成を有している。振動素子１は、図１に示すように、面内方向の中央に共振部（振動部）を有し、面内方向の周辺に該共振部から外方に延在する腕部を複数（例えば２つ）有する。詳述すると、振動素子１は、共振周波数２．３０２５ＧＨｚを待つユニモルフ構造のＦＢＡＲ共振子である。
【0014】
（受信時）
振動素子１では、受信時に周囲の電磁波が磁性層に入る。このとき、ジュール効果（図２参照）により磁性層に磁歪が発生し、振動素子１全体に歪みが生じる。このとき、正圧電効果により圧電素子から電圧が出力される。
振動素子１では、受信時に周囲の電磁波が磁性層に入る。このとき、ジュール効果（図２参照）により磁性層に磁歪が発生し、振動素子１全体に歪みが生じる。このとき、正圧電効果により圧電素子から電圧が出力される。
【0015】
（発信時）
振動素子１では、発信時に圧電層に電圧が印加される。このとき、逆圧電効果により圧電層に歪みが発生し、振動素子１全体に歪みが生じる。このとき、ビラリ効果（図２参照）により磁性層の磁化が周期的に変化する。周期的な磁化変化により、周囲に磁場が発生する。
振動素子１では、発信時に圧電層に電圧が印加される。このとき、逆圧電効果により圧電層に歪みが発生し、振動素子１全体に歪みが生じる。このとき、ビラリ効果（図２参照）により磁性層の磁化が周期的に変化する。周期的な磁化変化により、周囲に磁場が発生する。
【0016】
（問題点及び解決策）
比較例１の振動素子では、入力に対する出力の比率であるゲイン（利得）が要求水準に達していない。高ゲインを得るためには、磁化を増加させる必要がある。磁化を増加させる手法としては、以下の２点が有効である。
１．振動素子全体の歪みを大きくしてビラリ効果を増加させる。
２．磁性層自体の体積を増加させ、磁化を増加させる（元々の体積分磁化Ｍを増やす）。
比較例１の振動素子では、入力に対する出力の比率であるゲイン（利得）が要求水準に達していない。高ゲインを得るためには、磁化を増加させる必要がある。磁化を増加させる手法としては、以下の２点が有効である。
１．振動素子全体の歪みを大きくしてビラリ効果を増加させる。
２．磁性層自体の体積を増加させ、磁化を増加させる（元々の体積分磁化Ｍを増やす）。
【0017】
図３Ａは、比較例１の振動素子の共振周波数と位相との関係を説明するための図である。振動素子１では共振周波数２．４５ＧＨｚ付近で位相が－６６°となる。
【0018】
図３Ｂは、比較例２の振動素子の共振周波数と位相との関係を説明するための図である。図３Ｂに示す比較例２の振動素子２は、図３Ａに示す比較例１の振動素子１の磁性層の厚さを２倍にした構成を有している。振動素子２では共振周波数１．５９ＧＨｚ付近で位相が－８°となり、振動素子１に対して共振周波数が変わり、且つ、振幅が小さくなる。このように、比較例１の振動素子１の磁性層の厚さを単純に厚くしても、同一の共振周波数（所望の共振周波数）でより大きな振幅、すなわちより大きなゲインを得ることはできない。なお、振動素子は、構造（メカ）の相違のみでは、共振周波数が大きく変わらないことが確認されている。
【0019】
［１．本技術の第１実施形態に係る振動素子］
≪第１実施形態に係る振動素子の構成≫
図４Ａは、本技術の第１実施形態に係る振動素子の斜視図である。図４Ｂは、本技術の第１実施形態の振動素子の断面構成例を示す図である。図４Ｃは、本技術の第１実施形態に係る振動素子の回路特性を説明するための図である。以下の説明では、断面構成例を示す図及び断面図において、便宜上、上側を上、下側を下として説明する。
≪第１実施形態に係る振動素子の構成≫
図４Ａは、本技術の第１実施形態に係る振動素子の斜視図である。図４Ｂは、本技術の第１実施形態の振動素子の断面構成例を示す図である。図４Ｃは、本技術の第１実施形態に係る振動素子の回路特性を説明するための図である。以下の説明では、断面構成例を示す図及び断面図において、便宜上、上側を上、下側を下として説明する。
【0020】
振動素子１０は、一例としてアンテナ素子である。振動素子１０は、一例として、２．４５ＧＨｚ帯（ブルートゥース（登録商標）の通信規格に対応する周波数帯）付近で動作可能である。すなわち、振動素子１０は、一例として、共振周波数が２．４５ＧＨｚ帯になるように設計されている。なお、振動素子１０は、共振周波数が２．４５ＧＨｚ帯未満の周波数帯又は２．４５ＧＨｚを超える周波数帯になるように設計することも可能である。
【0021】
振動素子１０は、図４Ｂに示すように、電場印加により弾性変形する複数（例えば２つ）の第１弾性層と、磁場印加により弾性変形する少なくとも１つ（例えば２つ）の第２弾性層とを含む複数（例えば５つ）の層が積層された振動部（共振部）を備える。振動素子１０が有する複数の層は、基材層としての第３弾性層を更に含み、該第３弾性層の両側に第１弾性層が配置されている。
【0022】
振動素子１０では、第１弾性層同士が隣接していない。振動素子１０では、第２弾性層同士が隣接していない。振動素子１０では、第３弾性層及び該第３弾性層の両側の第１弾性層を含む積層部の両側に第２弾性層が配置されている。
【0023】
振動素子１０は、図４Ａに示すように、振動部から外方に延在する複数（例えば２つ）の腕部を有する。図４Ａの例では、振動素子１０は、振動部の相対する２つの端部の一方から面内方向に沿って外方に延在する腕部と、該２つの端部の他方から面内方向に沿って外方に延在する腕部とを有している。各腕部は、振動素子１０側とは反対側の端部が支持構造に支持されうる。各腕部の先端側には電極が設けられる。
【0024】
振動素子１０は、２つの第１弾性層の間の第３弾性層が共通電極となり電源の一方の端子に接続され、且つ、２つの第２弾性層が短絡され電源の他方の端子に接続されうる。すなわち、振動素子１０及び電源を含む回路は、図４Ｃに示すように２並列回路と等価である。
【0025】
第１弾性層は、第２弾性層の弾性変形により弾性変形したときに電場を発生させ、第２弾性層は、第１弾性層の弾性変形により弾性変形したときに磁場を発生させる。第１弾性層は、例えば圧電層を含みうる。第２弾性層は、例えば磁歪特性を持つ磁性層（磁歪層とも呼ぶ）を含みうる。第３弾性層は、例えば非圧電層を含みうる。
【0026】
第１弾性層の一例としての圧電層の材料としては、例えばＰＺＴ、ＺｎＯ、ＡｌＮ、ＡｌＳｃＮ、ＫＮＮ、ＰＶＤＦ、ＰＬＡ、水晶、ＬｉＮｂＯ３、ＢａＴｉＯ３等が挙げられる。各圧電層の厚さは、例えば１～１０００ｎｍ程度である。なお、各圧電層の厚さは、層毎の物性値により決まる弾性波波長の少なくとも１／２倍又は１／４倍の厚さであることが好ましい。
【0027】
第２弾性層の一例としての磁歪特性を持つ磁性層の材料としては、導電性を有し、磁歪定数が０でなく、透磁率が高い材料が好ましく、例えば鉄系磁性材料系、電磁鋼板系、パーマロイ系、パーメンダ系、ＦｅＮｉ／Ａｌ／Ｃｏ合金系、ＦｅＡｌＳｉ合金系、フェライト系、アモルファス・ナノ結晶磁性材系等が挙げられ、より詳細には、例えばＮｉ、Ｎｉ－Ｃｏ合金、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｃｒ合金、Ｎｉ－Ｆｅ合金、Ｆｅ－Ｃｏ合金、Ｆｅ－Ａｌ合金、Ｆｅ－Ｃｏ合金のＮｉ、Ｆｅ系の金属磁性体、Ｎｉフェライト、Ｎｉ－Ｃｏフェライト、Ｎｉ－Ｃｕ－Ｃｏフェライト等のフェライト系磁性体が挙げられる。各磁性層の厚さは、例えば１～１０００ｎｍ程度である。
【0028】
第３弾性層の一例としての基材層の材料としては、非圧電性の導電材料が好ましく、例えばＭｏ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ，Ａｇ等が挙げられる。基材層の厚さは、例えば５０～２００ｎｍ程度である。
【0029】
≪第１実施形態に係る振動素子の動作≫
振動素子１０は、受信時及び発信時に上述した比較例１の振動素子１の動作と概ね同様の動作（但し、第３弾性層（基材層）を中心としたバイモルフの動作）を行う。
振動素子１０は、受信時及び発信時に上述した比較例１の振動素子１の動作と概ね同様の動作（但し、第３弾性層（基材層）を中心としたバイモルフの動作）を行う。
【0030】
（実施例１）
図５は、本技術の第１実施形態の実施例１に係る振動素子１０－１の断面図である。振動素子１０－１は、図５に示すように、電場印加により弾性変形する２つの第１弾性層１０１と、磁場印加により弾性変形する２つの第２弾性層１０２と、を含む５つの層が積層された振動部ＶＰを備える。振動素子１０－１は、振動部ＶＰの相対する２つの端部の一方から外方に延在する腕部ＡＰと、他方から外方に延在する腕部ＡＰとを有している。振動素子１０－１では、一例として、各第１弾性層１０１の厚さが同一とされ、且つ、各第２弾性層１０２の厚さが同一とされている。各第１弾性層１０１は、例えば圧電層を含みうる。各第２弾性層１０２は、例えば磁歪特性を持つ磁性層を含みうる。以下では、上側の第１弾性層１０１が圧電層を含む場合に該圧電層を上部圧電層とも呼ぶ。下側の第１弾性層１０１が圧電層を含む場合に該圧電層を下部圧電層とも呼ぶ。上側の第２弾性層１０２が磁歪特性を持つ磁性層を含む場合に該磁性層を上部磁性層とも呼ぶ。下側の第２弾性層１０２が磁歪特性を持つ磁性層を含む場合に該磁性層を下部磁性層とも呼ぶ。
図５は、本技術の第１実施形態の実施例１に係る振動素子１０－１の断面図である。振動素子１０－１は、図５に示すように、電場印加により弾性変形する２つの第１弾性層１０１と、磁場印加により弾性変形する２つの第２弾性層１０２と、を含む５つの層が積層された振動部ＶＰを備える。振動素子１０－１は、振動部ＶＰの相対する２つの端部の一方から外方に延在する腕部ＡＰと、他方から外方に延在する腕部ＡＰとを有している。振動素子１０－１では、一例として、各第１弾性層１０１の厚さが同一とされ、且つ、各第２弾性層１０２の厚さが同一とされている。各第１弾性層１０１は、例えば圧電層を含みうる。各第２弾性層１０２は、例えば磁歪特性を持つ磁性層を含みうる。以下では、上側の第１弾性層１０１が圧電層を含む場合に該圧電層を上部圧電層とも呼ぶ。下側の第１弾性層１０１が圧電層を含む場合に該圧電層を下部圧電層とも呼ぶ。上側の第２弾性層１０２が磁歪特性を持つ磁性層を含む場合に該磁性層を上部磁性層とも呼ぶ。下側の第２弾性層１０２が磁歪特性を持つ磁性層を含む場合に該磁性層を下部磁性層とも呼ぶ。
【0031】
（実施例２）
図６は、本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子１０－２の断面図である。図７は、本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子１０－２の平面図である。図８は、本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子１０－２の機能を示すブロック図である。振動素子１０－２は、図６及び図７に示すように、複数の腕部ＡＰを介して振動部ＶＰを振動可能に支持する支持構造を有する点を除いて、実施例１に係る振動素子１０－１と同様の構成を有する。該支持構造は、振動部ＶＰの一部が挿入される凹部１０４ａを有する支持部材としての基板１０４を含む。複数の腕部ＡＰの各々の先端部が凹部１０４ａの開口端に接続されている。振動部ＶＰは、下端部（例えば下部磁性層を含む部分）が凹部１０４ａ内に配置される。
図６は、本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子１０－２の断面図である。図７は、本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子１０－２の平面図である。図８は、本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子１０－２の機能を示すブロック図である。振動素子１０－２は、図６及び図７に示すように、複数の腕部ＡＰを介して振動部ＶＰを振動可能に支持する支持構造を有する点を除いて、実施例１に係る振動素子１０－１と同様の構成を有する。該支持構造は、振動部ＶＰの一部が挿入される凹部１０４ａを有する支持部材としての基板１０４を含む。複数の腕部ＡＰの各々の先端部が凹部１０４ａの開口端に接続されている。振動部ＶＰは、下端部（例えば下部磁性層を含む部分）が凹部１０４ａ内に配置される。
【0032】
振動素子１０－２は、図８に示すように、振動部ＶＰに接続された整合回路１０００と、該整合回路１０００に接続された通信ＩＣと組み合わされて通信装置を構成しうる。整合回路１０００は、振動部ＶＰのインピーダンスと通信ＩＣのインピーダンスとを一致させる機能（インピーダンスマッチング機能）を有する。通信ＩＣは、振動素子１０－２と、該振動素子１０－２を内蔵する電子機器の制御部との間での通信を制御する。
【0033】
図９Ａは、本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子１０－２の実装例を示す図である。図９Ｂは、従来のアンテナ素子の実装例を示す図である。図９Ａに示すように、振動素子１０－２は、超小型で高ゲインを得ることが可能なので、例えばイヤフォン本体に実装される場合に設置の自由度が極めて高く、スペースユーティリティに優れる。一方、図９Ｂに示すように、従来のアンテナ素子は、例えばイヤフォン本体に実装される場合に所望の特性を得るためには、ある程度の大きさが必要であり（小型化に限界があり）、設置にある程度のスペースを要してしまう。
【0034】
以下、本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子１０－２の製造方法について、図１０のフローチャート等を参照して説明する。
【0035】
【0036】
次のステップＳ２では、凹部１０４ａを形成する（図１２Ａ及び図１２Ｂ参照）。具体的には、レジストパターンＲＰ１をマスクとして基板１０４を所定の深さ（凹部１０４ａの深さ）までエッチング（例えばドライエッチング）することにより凹部１０４ａを形成する。
【0037】
【0038】
次のステップＳ４では、下側の第２弾性層１０２としての下部磁性層を成膜する（図１４Ａ及び図１４Ｂ参照）。具体的には、例えばＲＦスパッタ、マグネトロンスパッタ等により下部磁性層を全面に例えば厚さ１～１０００ｎｍ程度で成膜する。
【0039】
次のステップＳ５では、平坦化を行う（図１５Ａ及び図１５Ｂ参照）。具体的には、例えばＣＭＰ装置（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｅｒ）を用いて全体を基板１０４の上面と同じ高さまで研磨して平坦化する。
【0040】
次のステップＳ６では、下側の第１弾性層１０１としての下部圧電層を成膜する。具体的には、例えばスパッタにより下部圧電層を全面に例えば厚さ２５～１０００ｎｍ程度で成膜する。
【0041】
次のステップＳ７では、非圧電性の第３弾性層１０３としての基材層を成膜する。具体的には、例えばＣＶＤにより基材層を全面に例えば厚さ５０～２００ｎｍ程度で成膜する。
【0042】
次のステップＳ８では、上側の第１弾性層１０１としての上部圧電層を成膜する。具体的には、例えばスパッタにより上部圧電層を全面に例えば厚さ２５～１０００ｎｍ程度で成膜する。
【0043】
次のステップＳ９では、上側の第２弾性層１０２としての上部磁性層を成膜する（図１６Ａ及び図１６Ｂ参照）。具体的には、例えばＲＦスパッタ、マグネトロンスパッタ等により上部磁性層を全面に例えば厚さ１～１０００ｎｍ程度で成膜し、積層体を生成する。
【0044】
【0045】
次のステップＳ１１では、振動部ＶＰを形成する（図１８Ａ及び図１８Ｂ参照）。具体的には、レジストパターンＲＰ２をマスクとして積層体を基板１０４が露出するまでエッチング（例えばドライエッチング）することにより振動部ＶＰを形成する。
【0046】
【0047】
なお、例えばステップＳ１１又はステップＳ１２の後に、例えばリフトオフにより、各腕部ＡＰの先端側に電極を形成してもよい（図２５参照）。
【0048】
≪第１実施形態に係る振動素子の効果≫
以上の説明から分かるように、振動素子１０は、第３弾性層（基材層）の両側に第１弾性層が配置された積層部がバイモルフ構造（一方が伸びると他方が縮むように構成された構造）を有している。さらに、振動素子１０は、積層部の両側に第２弾性層が配置されたバイモルフ構造に近似する構造を有している。よって、振動素子１０は、第１弾性層の変位及び該変位により第２弾性層に生じるビラリ効果を増加させることができ、且つ、第２弾性層の変位及び該変位により第１弾性層に生じる圧電効果を増加させることができる。これにより、振動素子１０は、比較例１、２の振動素子に比べて、小型化しつつ高いゲインを得ることができる。
以上の説明から分かるように、振動素子１０は、第３弾性層（基材層）の両側に第１弾性層が配置された積層部がバイモルフ構造（一方が伸びると他方が縮むように構成された構造）を有している。さらに、振動素子１０は、積層部の両側に第２弾性層が配置されたバイモルフ構造に近似する構造を有している。よって、振動素子１０は、第１弾性層の変位及び該変位により第２弾性層に生じるビラリ効果を増加させることができ、且つ、第２弾性層の変位及び該変位により第１弾性層に生じる圧電効果を増加させることができる。これにより、振動素子１０は、比較例１、２の振動素子に比べて、小型化しつつ高いゲインを得ることができる。
【0049】
さらに、振動素子１０は、第３弾性層（基材層）を中心とした理想的なバイモルフの動作を行う場合に、ユニモルフ構造を有する比較例１の振動素子１に対して、一部繰り返しになるが以下の１～８の効果も得ることができる。
１．合成インピーダンスが略１／２となる。
２．同じ電力が入力される場合、電圧は１／√２倍、電流は√２倍となる。
３．各磁性層の磁気モーメントは電圧に比例するので１／√２倍、磁性層２層分では√２倍となる。
４．２つの磁性層は電気的に非常に近い距離に配置されるので、磁場（フィールド）は同位相で合成される。
５．放射電力は理想的に磁気モーメントの２乗に比例するので２倍となる。同時に放射効率も２倍となる。
６．共振周波数が図３Ｂの通りずれるため、所望の変位が当該周波数で発生しない。これに対して図４Ｂの構造を採用することで、共振周波数を同じにして、変位の低下を避け維持することができる。具体的には、振動素子１０は、複数の第１弾性層１０１がバイモルフ構造を有し、且つ、複数の第２弾性層１０２がバイモルフ構造に近似する構造を有するため、体積が増加した場合でも変位を維持もしくは変位の減少を抑えることができる。
７，最大変位の維持-とともに応力も、振動素子１（図２０Ａ参照）よりも振動素子１０の方が大きくなる（図２０Ｂ参照）。
８．第１弾性層１０１をバイモルフ構造とし、第２弾性層１０２をバイモルフ構造に近似する構造とすることによっても、比較例１の振動素子１（図２１Ａ参照）と同様に、共振周波数を所望の周波数（例えば２．４５ＧＨｚ）付近とすることができる（図２１Ｂ参照）。
１．合成インピーダンスが略１／２となる。
２．同じ電力が入力される場合、電圧は１／√２倍、電流は√２倍となる。
３．各磁性層の磁気モーメントは電圧に比例するので１／√２倍、磁性層２層分では√２倍となる。
４．２つの磁性層は電気的に非常に近い距離に配置されるので、磁場（フィールド）は同位相で合成される。
５．放射電力は理想的に磁気モーメントの２乗に比例するので２倍となる。同時に放射効率も２倍となる。
６．共振周波数が図３Ｂの通りずれるため、所望の変位が当該周波数で発生しない。これに対して図４Ｂの構造を採用することで、共振周波数を同じにして、変位の低下を避け維持することができる。具体的には、振動素子１０は、複数の第１弾性層１０１がバイモルフ構造を有し、且つ、複数の第２弾性層１０２がバイモルフ構造に近似する構造を有するため、体積が増加した場合でも変位を維持もしくは変位の減少を抑えることができる。
７，最大変位の維持-とともに応力も、振動素子１（図２０Ａ参照）よりも振動素子１０の方が大きくなる（図２０Ｂ参照）。
８．第１弾性層１０１をバイモルフ構造とし、第２弾性層１０２をバイモルフ構造に近似する構造とすることによっても、比較例１の振動素子１（図２１Ａ参照）と同様に、共振周波数を所望の周波数（例えば２．４５ＧＨｚ）付近とすることができる（図２１Ｂ参照）。
【0050】
（総括）
第１実施形態に係る振動素子１０は、電場印加により弾性変形する複数（例えば２つ）の第１弾性層１０１と、磁場印加により弾性変形する少なくとも１つ（例えば１つ）の第２弾性層１０２と、を含む複数の層が積層された振動部ＶＰを備える。これにより、電場及び磁場を相互に効率良く変換できる構造を有する振動素子を提供することができる。
第１実施形態に係る振動素子１０は、電場印加により弾性変形する複数（例えば２つ）の第１弾性層１０１と、磁場印加により弾性変形する少なくとも１つ（例えば１つ）の第２弾性層１０２と、を含む複数の層が積層された振動部ＶＰを備える。これにより、電場及び磁場を相互に効率良く変換できる構造を有する振動素子を提供することができる。
【0051】
［２．本技術の第２実施形態に係る振動素子］
図２２は、本技術の第２実施形態に係る振動素子２０の断面図である。振動素子２０は、第１弾性層１０１が第２弾性層１０２の積層方向（上下方向）の両側に配置され、且つ、第２弾性層１０２及び該第２弾性層１０２の両側の第１弾性層１０１を含む積層部の積層方向（上下方向）の両側に第３弾性層１０３が配置されている点を除いて、第１実施形態の実施例１に係る振動素子１０－１と同様の構成を有する。
図２２は、本技術の第２実施形態に係る振動素子２０の断面図である。振動素子２０は、第１弾性層１０１が第２弾性層１０２の積層方向（上下方向）の両側に配置され、且つ、第２弾性層１０２及び該第２弾性層１０２の両側の第１弾性層１０１を含む積層部の積層方向（上下方向）の両側に第３弾性層１０３が配置されている点を除いて、第１実施形態の実施例１に係る振動素子１０－１と同様の構成を有する。
【0052】
振動素子２０では、第１及び第２弾性層１０１、１０２が交互に積層されている。
【0053】
振動素子２０は、第２弾性層１０２を中心としたバイモルフの動作を行う点を除いて、振動素子１０－１と同様の動作を行う。
【0054】
振動素子２０によれば、振動素子１０－１と同様の効果を得ることができる。
【0055】
［３．本技術の第３実施形態に係る振動素子］
図２３は、本技術の第３実施形態に係る振動素子３０の断面図である。振動素子３０は、第２弾性層１０２及び該第２弾性層１０２の両側の第１弾性層１０１を含む積層部の積層方向（上下方向）の両側に第２弾性層１０２が配置されている点を除いて、第２実施形態に係る振動素子２０と同様の構成を有する。
図２３は、本技術の第３実施形態に係る振動素子３０の断面図である。振動素子３０は、第２弾性層１０２及び該第２弾性層１０２の両側の第１弾性層１０１を含む積層部の積層方向（上下方向）の両側に第２弾性層１０２が配置されている点を除いて、第２実施形態に係る振動素子２０と同様の構成を有する。
【0056】
振動素子３０では、第１及び第２弾性層１０１、１０２が交互に積層されている。
【0057】
振動素子３０は、振動素子２０と同様の動作を行う。
【0058】
振動素子３０によれば、振動素子２０と同様の効果を得ることができる。
【0059】
［４．本技術の第４実施形態に係る振動素子］
図２４は、本技術の第４実施形態に係る振動素子４０の断面図である。振動素子４０は、第１弾性層１０１の内部に第３弾性層１０３が配置されている点を除いて、第１実施形態の実施例２に係る振動素子１０－２と概ね同様の構成を有する。
図２４は、本技術の第４実施形態に係る振動素子４０の断面図である。振動素子４０は、第１弾性層１０１の内部に第３弾性層１０３が配置されている点を除いて、第１実施形態の実施例２に係る振動素子１０－２と概ね同様の構成を有する。
【0060】
振動素子４０では、第１弾性層１０１（上部圧電層）の上面に外部電極ｅ１が設けられ、該外部電極ｅ１と導電材料からなる第３弾性層１０３（基材層）とが第１弾性層１０１内に設けられたビアＶ１を介して電気的に接続されている。外部電極ｅ１及びビアＶ１は、一例として第３弾性層１０３と同一の導電材料からなるが、外部電極ｅ１及びビアＶ１の少なくとも一方は、第３弾性層１０３とは異なる導電材料（例えばＰｔ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ａｕ、Ａｇ等）からなってもよい。
【0061】
振動素子４０では、第１弾性層１０１の積層方向（上下方向）の上側に配置された導電材料からなる第２弾性層１０２（上部磁性層）と、第１弾性層１０１の下側に配置された導電材料からなる第２弾性層１０２（下部磁性層）とが第１弾性層１０１を貫通するビアＶ２を介して電気的に接続されている。ビアＶ２は、一例として、第２弾性層１０２と同一の導電材料からなるが、異なる導電材料（例えばＰｔ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ａｕ、Ａｇ等）からなってもよい。
【0062】
振動素子４０では、一例として、外部電極ｅ１が電源に接続され、且つ、上部磁性層がグラウンドに接続されているが、外部電極ｅ１がグラウンドに接続され、且つ、上部磁性層が電源に接続されていてもよい。
【0063】
振動素子４０は、第１実施形態の実施例２に係る振動素子１０－２と同様の動作を行う。
【0064】
振動素子４０は、第１実施形態の実施例２に係る振動素子１０－２の製造方法に準じた製造方法により製造できる。
【0065】
振動素子４０によれば、第１実施形態の実施例２に係る振動素子１０－２と同様の効果を得ることができる。
【0066】
（実施例１）
図２５Ａは、本技術の第４実施形態の実施例１に係る振動素子４０－１の平面図である。振動素子４０－１では、小面積の外部電極ｅ１と第３弾性層１０３とが例えば１つのビアＶ１を介して電気的に接続され、且つ、小面積の上部磁性層と下部磁性層とが例えば１つのビアＶ２を介して電気的に接続されている。振動素子４０－１によれば、ビアの数が少なく、製造プロセスを簡略化できる。
図２５Ａは、本技術の第４実施形態の実施例１に係る振動素子４０－１の平面図である。振動素子４０－１では、小面積の外部電極ｅ１と第３弾性層１０３とが例えば１つのビアＶ１を介して電気的に接続され、且つ、小面積の上部磁性層と下部磁性層とが例えば１つのビアＶ２を介して電気的に接続されている。振動素子４０－１によれば、ビアの数が少なく、製造プロセスを簡略化できる。
【0067】
（実施例２）
図２５Ｂは、本技術の第４実施形態の実施例２に係る振動素子４０－２の平面図である。振動素子４０－２では、大面積の外部電極ｅ１と第３弾性層１０３とが例えば３つのビアＶ１を介して電気的に接続され、且つ、大面積の上部磁性層と下部磁性層とが例えば３つのビアＶ２を介して電気的に接続されている。振動素子４０－２によれば、外部電極ｅ１及び各磁性層の面積を大きくすることができ、低抵抗化を図ることができ、ひいては電力損失を低減することができる。
図２５Ｂは、本技術の第４実施形態の実施例２に係る振動素子４０－２の平面図である。振動素子４０－２では、大面積の外部電極ｅ１と第３弾性層１０３とが例えば３つのビアＶ１を介して電気的に接続され、且つ、大面積の上部磁性層と下部磁性層とが例えば３つのビアＶ２を介して電気的に接続されている。振動素子４０－２によれば、外部電極ｅ１及び各磁性層の面積を大きくすることができ、低抵抗化を図ることができ、ひいては電力損失を低減することができる。
【0068】
［５．本技術の第５実施形態に係る振動素子］
図２６は、本技術の第５実施形態に係る振動素子５０の断面図である。振動素子５０は、上側の第２弾性層１０２（上部磁性層）とは別に第１弾性層１０１上に外部電極ｅ２が設けられ、且つ、下側の第２弾性層１０２（下部磁性層）とは別に第１弾性層１０１と基板１０４との間に内部電極ｅ３が設けられている点を除いて、第４実施形態に係る振動素子４０と同様の構成を有する。外部電極ｅ２及び内部電極ｅ３は、例えばＰｔ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ａｕ、Ａｇ等の導電材料からなってもよい。
図２６は、本技術の第５実施形態に係る振動素子５０の断面図である。振動素子５０は、上側の第２弾性層１０２（上部磁性層）とは別に第１弾性層１０１上に外部電極ｅ２が設けられ、且つ、下側の第２弾性層１０２（下部磁性層）とは別に第１弾性層１０１と基板１０４との間に内部電極ｅ３が設けられている点を除いて、第４実施形態に係る振動素子４０と同様の構成を有する。外部電極ｅ２及び内部電極ｅ３は、例えばＰｔ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ａｕ、Ａｇ等の導電材料からなってもよい。
【0069】
振動素子５０は、第１実施形態の実施例２に係る振動素子１０－２と同様の動作を行う。
【0070】
振動素子５０は、第１実施形態の実施例２に係る振動素子１０－２の製造方法に準じた製造方法により製造できる。
【0071】
振動素子５０によれば、第１実施形態の実施例２に係る振動素子１０－２と同様の効果を得ることができる。
【0072】
［６．本技術の第６実施形態に係る振動素子］
図２７は、本技術の第６実施形態に係る振動素子６０の断面図である。振動素子６０は、導電材料からなり電極としても機能する第３弾性層１０３が電源Ｅの一方の端子（例えば負極端子）に配線で接続され、且つ、導電性を有する磁性層からなり電極としても機能する上側及び下側の第２弾性層１０２が電源Ｅの他方の端子（例えば正極端子）に接続される。すなわち、振動素子６０は、電源Ｅに対して上半部及び下半部が並列に接続される。図２７の例では、電源Ｅとして直流電源を用いているが、交流電源を用いてもよい。
図２７は、本技術の第６実施形態に係る振動素子６０の断面図である。振動素子６０は、導電材料からなり電極としても機能する第３弾性層１０３が電源Ｅの一方の端子（例えば負極端子）に配線で接続され、且つ、導電性を有する磁性層からなり電極としても機能する上側及び下側の第２弾性層１０２が電源Ｅの他方の端子（例えば正極端子）に接続される。すなわち、振動素子６０は、電源Ｅに対して上半部及び下半部が並列に接続される。図２７の例では、電源Ｅとして直流電源を用いているが、交流電源を用いてもよい。
【0073】
振動素子６０では、電源ＥのＯＮ時に、上側の第１弾性層１０１（上部圧電層）及び下側の第１弾性層１０１（下部圧電層）の各々に電源Ｅの電圧が印加され、上部圧電層及び下部圧電層をバイモルフの動作を行うように弾性変形させることができる。
【0074】
（実施例１）
図２８Ａは、本技術の第６実施形態の実施例１に係る振動素子６０－１の断面図である。振動素子６０－１は、電源Ｅに対して振動素子６０（図２７参照）と同様に配線で接続されている。振動素子６０－１では、各第１弾性層１０１（圧電層）の第３弾性層１０３（基材層）側の端部がマイナスに帯電し、第３弾性層１０３側とは反対側の端部がプラスに帯電するように分極する。これにより、各第１弾性層１０１は、図２８Ａの矢印に示すように同方向に変形する。このように、振動素子６０－１では、パラレル型の変位優先の動作を行う。図２８Ａの例では、電源Ｅとして直流電源を用いているが、交流電源を用いてもよい。
図２８Ａは、本技術の第６実施形態の実施例１に係る振動素子６０－１の断面図である。振動素子６０－１は、電源Ｅに対して振動素子６０（図２７参照）と同様に配線で接続されている。振動素子６０－１では、各第１弾性層１０１（圧電層）の第３弾性層１０３（基材層）側の端部がマイナスに帯電し、第３弾性層１０３側とは反対側の端部がプラスに帯電するように分極する。これにより、各第１弾性層１０１は、図２８Ａの矢印に示すように同方向に変形する。このように、振動素子６０－１では、パラレル型の変位優先の動作を行う。図２８Ａの例では、電源Ｅとして直流電源を用いているが、交流電源を用いてもよい。
【0075】
（実施例２）
図２８Ｂは、本技術の第６実施形態の実施例２に係る振動素子６０－２の断面図である。振動素子６０－２は、導電性を有する磁性層からなり電極としても機能する上側及び下側の第２弾性層１０２のうち上側の第２弾性層１０２が電源Ｅの一方の端子（例えば正極端子）に接続され、下側の第２弾性層１０２が電源Ｅの他方の端子（例えば負極端子）に接続される。すなわち、振動素子６０－２は、電源Ｅに対して上半部及び下半部が直列に接続される。振動素子６０－２では、上側の第１弾性層１０１（圧電層）の第３弾性層１０３（基材層）側の端部がマイナスに帯電し、且つ、第３弾性層１０３側とは反対側の端部がプラスに帯電するように分極する。振動素子６０－２では、下側の第１弾性層１０１（圧電層）の第３弾性層１０３側の端部がプラスに帯電し、且つ、第３弾性層１０３側とは反対側の端部がマイナスに帯電するように分極する。これにより、各第１弾性層１０１は、図２８Ｂの矢印に示すように異方向に変形する。このように、振動素子６０－２は、シリーズ型のセンシング性能優先の動作を行う。図２８Ｂの例では、電源Ｅとして直流電源を用いているが、交流電源を用いてもよい。
図２８Ｂは、本技術の第６実施形態の実施例２に係る振動素子６０－２の断面図である。振動素子６０－２は、導電性を有する磁性層からなり電極としても機能する上側及び下側の第２弾性層１０２のうち上側の第２弾性層１０２が電源Ｅの一方の端子（例えば正極端子）に接続され、下側の第２弾性層１０２が電源Ｅの他方の端子（例えば負極端子）に接続される。すなわち、振動素子６０－２は、電源Ｅに対して上半部及び下半部が直列に接続される。振動素子６０－２では、上側の第１弾性層１０１（圧電層）の第３弾性層１０３（基材層）側の端部がマイナスに帯電し、且つ、第３弾性層１０３側とは反対側の端部がプラスに帯電するように分極する。振動素子６０－２では、下側の第１弾性層１０１（圧電層）の第３弾性層１０３側の端部がプラスに帯電し、且つ、第３弾性層１０３側とは反対側の端部がマイナスに帯電するように分極する。これにより、各第１弾性層１０１は、図２８Ｂの矢印に示すように異方向に変形する。このように、振動素子６０－２は、シリーズ型のセンシング性能優先の動作を行う。図２８Ｂの例では、電源Ｅとして直流電源を用いているが、交流電源を用いてもよい。
【0076】
［７．本技術の第７実施形態に係る振動素子］
第７実施形態に係る振動素子は、積層方向の中央に位置する層である第３弾性層１０３の両側に第１弾性層１０１が配置され、該第１弾性層１０１同士は、厚さ及び／又は材質が異なりうる。第７実施形態に係る振動素子は、積層方向の中央に位置する層である第３弾性層１０３の両側に第２弾性層１０２が配置され、該第２弾性層１０２同士は、厚さ及び／又は材質が異なりうる。第７実施形態に係る振動素子によれば、応答可能な周波数帯域（共振周波数が存在する周波数帯域）を広げることが可能である。
第７実施形態に係る振動素子は、積層方向の中央に位置する層である第３弾性層１０３の両側に第１弾性層１０１が配置され、該第１弾性層１０１同士は、厚さ及び／又は材質が異なりうる。第７実施形態に係る振動素子は、積層方向の中央に位置する層である第３弾性層１０３の両側に第２弾性層１０２が配置され、該第２弾性層１０２同士は、厚さ及び／又は材質が異なりうる。第７実施形態に係る振動素子によれば、応答可能な周波数帯域（共振周波数が存在する周波数帯域）を広げることが可能である。
【0077】
（実施例１）
図２９は、本技術の第７実施形態の実施例１に係る振動素子７０－１の断面図である。振動素子７０－１は、上側及び下側の第１弾性層１０１（例えば圧電層）の厚さ及び材質のうち少なくとも厚さが異なる点を除いて、第１実施形態の実施例１に係る振動素子１０－１と同様の構成を有する。振動素子７０－１では、下側の第１弾性層１０１が上側の第１弾性層１０１よりも薄いが、厚くてもよい。
図２９は、本技術の第７実施形態の実施例１に係る振動素子７０－１の断面図である。振動素子７０－１は、上側及び下側の第１弾性層１０１（例えば圧電層）の厚さ及び材質のうち少なくとも厚さが異なる点を除いて、第１実施形態の実施例１に係る振動素子１０－１と同様の構成を有する。振動素子７０－１では、下側の第１弾性層１０１が上側の第１弾性層１０１よりも薄いが、厚くてもよい。
【0078】
（実施例２）
図３０は、本技術の第７実施形態の実施例２に係る振動素子７０－２の断面図である。振動素子７０－２は、上側及び下側の第２弾性層１０２（例えば磁性層）の厚さが異なる点を除いて、第１実施形態の実施例１に係る振動素子１０－１と同様の構成を有する。振動素子７０－２では、下側の第２弾性層１０２が上側の第２弾性層１０２よりも厚いが、薄くてもよい。
図３０は、本技術の第７実施形態の実施例２に係る振動素子７０－２の断面図である。振動素子７０－２は、上側及び下側の第２弾性層１０２（例えば磁性層）の厚さが異なる点を除いて、第１実施形態の実施例１に係る振動素子１０－１と同様の構成を有する。振動素子７０－２では、下側の第２弾性層１０２が上側の第２弾性層１０２よりも厚いが、薄くてもよい。
【0079】
（実施例３）
図３１は、本技術の第７実施形態の実施例３に係る振動素子７０－３の断面図である。振動素子７０－３は、上側及び下側の第１弾性層１０１（例えば圧電層）の厚さが異なり、且つ、上側及び下側の第２弾性層１０２（例えば磁性層）の厚さが異なる点を除いて、第１実施形態の実施例１に係る振動素子１０－１と同様の構成を有する。振動素子７０－３では、下側の第１弾性層１０１が上側の第２弾性層１０１よりも薄いが、厚くてもよい。振動素子７０－３では、下側の第２弾性層１０２が上側の第２弾性層１０２よりも厚いが、薄くてもよい。
図３１は、本技術の第７実施形態の実施例３に係る振動素子７０－３の断面図である。振動素子７０－３は、上側及び下側の第１弾性層１０１（例えば圧電層）の厚さが異なり、且つ、上側及び下側の第２弾性層１０２（例えば磁性層）の厚さが異なる点を除いて、第１実施形態の実施例１に係る振動素子１０－１と同様の構成を有する。振動素子７０－３では、下側の第１弾性層１０１が上側の第２弾性層１０１よりも薄いが、厚くてもよい。振動素子７０－３では、下側の第２弾性層１０２が上側の第２弾性層１０２よりも厚いが、薄くてもよい。
【0080】
［８．本技術の第８実施形態に係る振動素子］
第８実施形態に係る振動素子は、共振調整層を有する点を除いて、上記第１実施形態の実施例１に係る振動素子１０－１と同様の構成を有する。第８実施形態に係る振動素子によれば、例えば振動素子１０－１単体の機械設計では共振周波数が所望の周波数からずれる場合に、該ずれを共振調整層により調整し、低減（好ましくは略０に）することが可能である。
第８実施形態に係る振動素子は、共振調整層を有する点を除いて、上記第１実施形態の実施例１に係る振動素子１０－１と同様の構成を有する。第８実施形態に係る振動素子によれば、例えば振動素子１０－１単体の機械設計では共振周波数が所望の周波数からずれる場合に、該ずれを共振調整層により調整し、低減（好ましくは略０に）することが可能である。
【0081】
（実施例１）
図３２は、本技術の第８実施形態の実施例１に係る振動素子８０－１の断面図である。振動素子８０－１では、振動部ＶＰの上面（詳しくは上側の第２弾性層１０２の上面）に共振調整層１０５が設けられている。該共振調整層１０５は、電極も兼ねるため、例えばＡｌ、Ｃｕ、Ｐｂ等の金属などの導電材料からなる。共振調整層１０５は、振動部ＶＰの下面（詳しくは下側の第２弾性層１０２の下面）に設けられていてもよい。
図３２は、本技術の第８実施形態の実施例１に係る振動素子８０－１の断面図である。振動素子８０－１では、振動部ＶＰの上面（詳しくは上側の第２弾性層１０２の上面）に共振調整層１０５が設けられている。該共振調整層１０５は、電極も兼ねるため、例えばＡｌ、Ｃｕ、Ｐｂ等の金属などの導電材料からなる。共振調整層１０５は、振動部ＶＰの下面（詳しくは下側の第２弾性層１０２の下面）に設けられていてもよい。
【0082】
（実施例２）
図３３は、本技術の第８実施形態の実施例２に係る振動素子８０－２の断面図である。振動素子８０－２では、腕部ＡＰの上面に共振調整層１０５が設けられている。該共振調整層１０５は、振動部ＶＰ側から腕部ＡＰ側への電流のリークを抑制するために例えば絶縁性樹脂、絶縁性磁性材料等の絶縁材料で構成されている。共振調整層１０５は、腕部ＡＰの下面に設けられていてもよい。
図３３は、本技術の第８実施形態の実施例２に係る振動素子８０－２の断面図である。振動素子８０－２では、腕部ＡＰの上面に共振調整層１０５が設けられている。該共振調整層１０５は、振動部ＶＰ側から腕部ＡＰ側への電流のリークを抑制するために例えば絶縁性樹脂、絶縁性磁性材料等の絶縁材料で構成されている。共振調整層１０５は、腕部ＡＰの下面に設けられていてもよい。
【0083】
（実施例３）
図３４は、本技術の第８実施形態の実施例３に係る振動素子８０－３の断面図である。振動素子８０－３では、振動部ＶＰの上面及び腕部ＡＰの上面に跨って共振調整層１０５が設けられている。該共振調整層１０５は、電極を兼ね、且つ、振動部ＶＰ側から腕部ＡＰ側への電流のリークを抑制するために例えば非導電性磁性材で構成されている。共振調整層１０５は、振動部ＶＰの下面及び腕部ＡＰの下面に跨って設けられていてもよい。
図３４は、本技術の第８実施形態の実施例３に係る振動素子８０－３の断面図である。振動素子８０－３では、振動部ＶＰの上面及び腕部ＡＰの上面に跨って共振調整層１０５が設けられている。該共振調整層１０５は、電極を兼ね、且つ、振動部ＶＰ側から腕部ＡＰ側への電流のリークを抑制するために例えば非導電性磁性材で構成されている。共振調整層１０５は、振動部ＶＰの下面及び腕部ＡＰの下面に跨って設けられていてもよい。
【0084】
［９．本技術の第９実施形態に係る振動素子アレイ］
第９実施形態に係る振動素子アレイは、振動素子がアレイ状に複数配置されて構成される。第９実施形態に係る振動素子アレイによれば、従来のアンテナアレイと同様の効果を得ることができるとともに設置可能なスペースを有効活用できる振動素子アレイを提供することができる。
第９実施形態に係る振動素子アレイは、振動素子がアレイ状に複数配置されて構成される。第９実施形態に係る振動素子アレイによれば、従来のアンテナアレイと同様の効果を得ることができるとともに設置可能なスペースを有効活用できる振動素子アレイを提供することができる。
【0085】
（実施例１）
図３５Ａは、第９実施形態の実施例１に係る振動素子アレイ９０－１の斜視図である。振動素子アレイ９０－１は、第１～第８実施形態のいずれかに係る振動素子が四角形の設置領域上にマトリクス状に複数配置されている。各振動素子は、振動部が振動可能となるように複数の腕部を介して支持構造に支持される。
図３５Ａは、第９実施形態の実施例１に係る振動素子アレイ９０－１の斜視図である。振動素子アレイ９０－１は、第１～第８実施形態のいずれかに係る振動素子が四角形の設置領域上にマトリクス状に複数配置されている。各振動素子は、振動部が振動可能となるように複数の腕部を介して支持構造に支持される。
【0086】
（実施例２）
図３５Ｂは、第９実施形態の実施例２に係る振動素子アレイ９０－２の斜視図である。振動素子アレイ９０－２は、第１～第８実施形態のいずれかに係る振動素子が円形の設置領域上に複数配置されている。各振動素子は、振動部が振動可能となるように複数の腕部を介して支持構造に支持される。
図３５Ｂは、第９実施形態の実施例２に係る振動素子アレイ９０－２の斜視図である。振動素子アレイ９０－２は、第１～第８実施形態のいずれかに係る振動素子が円形の設置領域上に複数配置されている。各振動素子は、振動部が振動可能となるように複数の腕部を介して支持構造に支持される。
【0087】
［１０．本技術の第１０実施形態に係る振動素子］
図３６は、第１０実施形態に係る振動素子１００の断面図である。振動素子１００は、腕部ＡＰが比較的長い点を除いて、上記第１実施形態の実施例２に係る振動素子１０－２と同様の構成を有する。
図３６は、第１０実施形態に係る振動素子１００の断面図である。振動素子１００は、腕部ＡＰが比較的長い点を除いて、上記第１実施形態の実施例２に係る振動素子１０－２と同様の構成を有する。
【0088】
（実施例１）
図３７Ａは、本技術の第１０実施形態の実施例１に係る振動素子１００－１の平面図である。振動素子１００－１は、振動部ＶＰの相対する２つの端部の各々が腕部ＡＰを介して支持構造で支持されている。
図３７Ａは、本技術の第１０実施形態の実施例１に係る振動素子１００－１の平面図である。振動素子１００－１は、振動部ＶＰの相対する２つの端部の各々が腕部ＡＰを介して支持構造で支持されている。
【0089】
（実施例２）
図３７Ｂは、本技術の第１０実施形態の実施例２に係る振動素子１００－２の平面図である。振動素子１００－２は、振動部ＶＰが周方向に等間隔で並ぶ４つの端部の各々が腕部ＡＰを介して支持構造で支持されている。
図３７Ｂは、本技術の第１０実施形態の実施例２に係る振動素子１００－２の平面図である。振動素子１００－２は、振動部ＶＰが周方向に等間隔で並ぶ４つの端部の各々が腕部ＡＰを介して支持構造で支持されている。
【0090】
（実施例３）
図３７Ｃは、本技術の第１０実施形態の実施例３に係る振動素子１００－３の平面図である。振動素子１００－３は、振動部ＶＰの周方向に等間隔で並ぶ１２個の端部の各々が腕部ＡＰを介して支持構造で支持されている。
図３７Ｃは、本技術の第１０実施形態の実施例３に係る振動素子１００－３の平面図である。振動素子１００－３は、振動部ＶＰの周方向に等間隔で並ぶ１２個の端部の各々が腕部ＡＰを介して支持構造で支持されている。
【0091】
（実施例４）
図３７Ｄは、本技術の第１０実施形態の実施例４に係る振動素子１００－４の平面図である。振動素子１００－４は、振動部ＶＰの相対する２つの端部の各々の外側近傍に設けられた開口部と振動部ＶＰとの間の部分が腕部ＡＰとなっている。
図３７Ｄは、本技術の第１０実施形態の実施例４に係る振動素子１００－４の平面図である。振動素子１００－４は、振動部ＶＰの相対する２つの端部の各々の外側近傍に設けられた開口部と振動部ＶＰとの間の部分が腕部ＡＰとなっている。
【0092】
（実施例５）
図３８Ａは、本技術の第１０実施形態の実施例５に係る振動素子１００－５の平面図である。振動素子１００－５は、平面視形状が楕円形の振動部ＶＰの長手方向の相対する２つの端部の各々が腕部ＡＰを介して支持構造に支持されている。
図３８Ａは、本技術の第１０実施形態の実施例５に係る振動素子１００－５の平面図である。振動素子１００－５は、平面視形状が楕円形の振動部ＶＰの長手方向の相対する２つの端部の各々が腕部ＡＰを介して支持構造に支持されている。
【0093】
（実施例６）
図３８Ｂは、本技術の第１０実施形態の実施例６に係る振動素子１００－６の平面図である。振動素子１００－６は、平面視形状が円形の振動部ＶＰの相対する２つの端部の各々が腕部ＡＰを介して支持構造に支持されている。
図３８Ｂは、本技術の第１０実施形態の実施例６に係る振動素子１００－６の平面図である。振動素子１００－６は、平面視形状が円形の振動部ＶＰの相対する２つの端部の各々が腕部ＡＰを介して支持構造に支持されている。
【0094】
（実施例７）
図３８Ｃは、本技術の第１０実施形態の実施例７に係る振動素子１００－７の平面図である。振動素子１００－７は、平面視形状が多角形（例えば五角形）の振動部ＶＰの相対する２つの端部の各々が腕部ＡＰを介して支持構造に支持されている。
図３８Ｃは、本技術の第１０実施形態の実施例７に係る振動素子１００－７の平面図である。振動素子１００－７は、平面視形状が多角形（例えば五角形）の振動部ＶＰの相対する２つの端部の各々が腕部ＡＰを介して支持構造に支持されている。
【0095】
（実施例８）
図３９Ａは、本技術の第１０実施形態の実施例８に係る振動素子１００－８の平面図である。振動素子１００－８は、平面視形状が長方形の振動部ＶＰの長手方向の相対する２つの端部の各々が腕部ＡＰを介して支持構造に支持されている。
図３９Ａは、本技術の第１０実施形態の実施例８に係る振動素子１００－８の平面図である。振動素子１００－８は、平面視形状が長方形の振動部ＶＰの長手方向の相対する２つの端部の各々が腕部ＡＰを介して支持構造に支持されている。
【0096】
（実施例９）
図３９Ｂは、本技術の第１０実施形態の実施例９に係る振動素子１００－９の平面図である。振動素子１００－９は、平面視形状が正方形の振動部ＶＰの相対する２つの端部の各々が腕部ＡＰを介して支持構造に支持されている。
図３９Ｂは、本技術の第１０実施形態の実施例９に係る振動素子１００－９の平面図である。振動素子１００－９は、平面視形状が正方形の振動部ＶＰの相対する２つの端部の各々が腕部ＡＰを介して支持構造に支持されている。
【0097】
（実施例１０）
図４０Ａは、本技術の第１０実施形態の実施例１０に係る振動素子１００－１０の平面図である。振動素子１００－１０は、平面視形状が直径ｄ（例えば２００μｍ）の円形の振動部ＶＰの相対する２つの端部の各々が腕部ＡＰを介して支持構造に支持されている。
図４０Ａは、本技術の第１０実施形態の実施例１０に係る振動素子１００－１０の平面図である。振動素子１００－１０は、平面視形状が直径ｄ（例えば２００μｍ）の円形の振動部ＶＰの相対する２つの端部の各々が腕部ＡＰを介して支持構造に支持されている。
【0098】
（実施例１１）
図４０Ｂは、本技術の第１０実施形態の実施例１１に係る振動素子１００－１１の平面図である。振動素子１００－１１は、平面視形状が一辺の長さａ（例えば２００μｍ）の正方形の振動部ＶＰの相対する２つの端部の各々が腕部ＡＰを介して支持構造に支持されている。
図４０Ｂは、本技術の第１０実施形態の実施例１１に係る振動素子１００－１１の平面図である。振動素子１００－１１は、平面視形状が一辺の長さａ（例えば２００μｍ）の正方形の振動部ＶＰの相対する２つの端部の各々が腕部ＡＰを介して支持構造に支持されている。
【0099】
（実施例１２）
図４０Ｃは、本技術の第１０実施形態の実施例１２に係る振動素子１００－１２の平面図である。振動素子１００－１２は、平面視形状が短辺の長さａ（例えば１００μｍ）、長辺の長さｂ（例えば２００μｍ）の長方形の振動部ＶＰの長手方向の相対する２つの端部の各々が腕部ＡＰを介して支持構造に支持されている。
図４０Ｃは、本技術の第１０実施形態の実施例１２に係る振動素子１００－１２の平面図である。振動素子１００－１２は、平面視形状が短辺の長さａ（例えば１００μｍ）、長辺の長さｂ（例えば２００μｍ）の長方形の振動部ＶＰの長手方向の相対する２つの端部の各々が腕部ＡＰを介して支持構造に支持されている。
【0100】
［１１．本技術の第１１実施形態に係る振動素子］
本技術の第１１実施形態に係る振動素子は、第２弾性層１０２が、交互に積層された磁歪特性を持つ磁性層及び絶縁層を含む点を除いて、第１実施形態の実施例１に係る振動素子１０－１と同様の構成を有する。第１１実施形態に係る振動素子によれば、第２弾性層１０２における磁場の方向を制御でき、且つ、磁場のエネルギーを閉じ込めることができるため、特性及び利得が向上する。
本技術の第１１実施形態に係る振動素子は、第２弾性層１０２が、交互に積層された磁歪特性を持つ磁性層及び絶縁層を含む点を除いて、第１実施形態の実施例１に係る振動素子１０－１と同様の構成を有する。第１１実施形態に係る振動素子によれば、第２弾性層１０２における磁場の方向を制御でき、且つ、磁場のエネルギーを閉じ込めることができるため、特性及び利得が向上する。
【0101】
（実施例１）
図４１は、本技術の第１１実施形態の実施例１に係る振動素子１１０－１の断面図である。振動素子１１０－１では、第２弾性層１０２が、交互に積層された磁歪特性を持つ磁性層１０２Ｍ（例えば磁歪定数が０でない軟磁性材料）及び絶縁層１０２Ｉを含む積層構造を有する。
図４１は、本技術の第１１実施形態の実施例１に係る振動素子１１０－１の断面図である。振動素子１１０－１では、第２弾性層１０２が、交互に積層された磁歪特性を持つ磁性層１０２Ｍ（例えば磁歪定数が０でない軟磁性材料）及び絶縁層１０２Ｉを含む積層構造を有する。
【0102】
（実施例２）
図４２は、本技術の第１１実施形態の実施例２に係る振動素子１１０－２の断面図である。振動素子１１０－２では、第２弾性層１０２が積層構造の面内方向の両側にも磁性層１０２Ｍを有する点を除いて、実施例１に係る振動素子１１０－１と同様の構成を有する。
図４２は、本技術の第１１実施形態の実施例２に係る振動素子１１０－２の断面図である。振動素子１１０－２では、第２弾性層１０２が積層構造の面内方向の両側にも磁性層１０２Ｍを有する点を除いて、実施例１に係る振動素子１１０－１と同様の構成を有する。
【0103】
（実施例３）
図４３は、本技術の第１１実施形態の実施例３に係る振動素子１１０－３の断面図である。振動素子１１０－３では、第２弾性層１０２が積層構造の面内方向の片側にも磁性層１０２Ｍを有する点を除いて、実施例１に係る振動素子１１０－１と同様の構成を有する。
図４３は、本技術の第１１実施形態の実施例３に係る振動素子１１０－３の断面図である。振動素子１１０－３では、第２弾性層１０２が積層構造の面内方向の片側にも磁性層１０２Ｍを有する点を除いて、実施例１に係る振動素子１１０－１と同様の構成を有する。
【0104】
（実施例４）
図４４は、本技術の第１１実施形態の実施例４に係る振動素子１１０－４の断面図である。振動素子１１０－４では、第２弾性層１０２が積層構造の面内方向の片側に導電材料からなる電極１０２Ｅを有する点を除いて、実施例１に係る振動素子１１０－１と同様の構成を有する。
図４４は、本技術の第１１実施形態の実施例４に係る振動素子１１０－４の断面図である。振動素子１１０－４では、第２弾性層１０２が積層構造の面内方向の片側に導電材料からなる電極１０２Ｅを有する点を除いて、実施例１に係る振動素子１１０－１と同様の構成を有する。
【0105】
［１２．本技術の第１２実施形態に係る振動素子］
図４５は、本技術の第１２実施形態に係る振動素子１２０の断面図である。振動素子１２０は、下側の第２弾性層１０２の下面に反射層１０７が設けられている点を除いて、第１実施形態の実施例１に係る振動素子１０－１と同様の構成を有する。振動素子１２０では、反射層１０７が音響振動を下面で反射させ、振動部ＶＰの変位・応力を増強させる機能を有する。
図４５は、本技術の第１２実施形態に係る振動素子１２０の断面図である。振動素子１２０は、下側の第２弾性層１０２の下面に反射層１０７が設けられている点を除いて、第１実施形態の実施例１に係る振動素子１０－１と同様の構成を有する。振動素子１２０では、反射層１０７が音響振動を下面で反射させ、振動部ＶＰの変位・応力を増強させる機能を有する。
【0106】
以上の各実施形態についての説明からわかるように、本技術に係る振動素子は、一例として、超小型且つ高性能のアンテナ素子として、小型の電子機器（例えばイヤフォン等）に搭載するのに非常に適している。また、本技術に係る振動素子は、例えば部屋の壁、電子機器の筐体の壁面等へのエナジーハーベスターを必要とする用途に用いることも可能である。
【0107】
なお、上記各実施形態に係る振動素子の構成は、適宜変更可能である。例えば、振動素子は、上述した第１～第３弾性層、基板及び反射層以外の層を含んでいてもよい。例えば、上記各実施形態に係る振動素子の構成の一部を相互に矛盾しない範囲内で組み合わせてもよい。
【0108】
また、本技術は、以下のような構成をとることもできる。
（１）電場印加により弾性変形する複数の第１弾性層と、
磁場印加により弾性変形する少なくとも１つの第２弾性層と、
を含む複数の層が積層された振動部を備える、振動素子。
（２）前記第１弾性層は、前記第２弾性層の弾性変形により弾性変形したときに電場を発生させ、前記第２弾性層は、前記第１弾性層の弾性変形により弾性変形したときに磁場を発生させる、（１）に記載の振動素子。
（３）前記第１弾性層同士が隣接していない、（１）又は（２）に記載の振動素子。
（４）前記第２弾性層が複数あり、前記第２弾性層同士が隣接していない、（１）～（３）のいずれか１つに記載の振動素子。
（５）前記複数の層は、第３弾性層を含み、前記第３弾性層の両側に前記第１弾性層が配置されている、（１）～（４）のいずれか１つに記載の振動素子。
（６）前記第２弾性層が複数あり、前記第３弾性層及び該第３弾性層の両側の前記第１弾性層を含む積層部の両側に前記第２弾性層が配置されている、（５）に記載の振動素子。
（７）前記第１及び第２弾性層が交互に積層されている、（１）～（６）のいずれか１つに記載の振動素子。
（８）前記第２弾性層の両側に前記第１弾性層が配置されている、（１）～（７）のいずれか１つに記載の振動素子。
（９）前記複数の層は、前記第２弾性層及び該第２弾性層の両側の前記第１弾性層を含む積層部の両側に配置された第３弾性層を含む、（７）又は（８）に記載の振動素子。
（１０）前記第２弾性層が少なくとも３つあり、前記第２弾性層及び該第２弾性層の両側に配置された前記第１弾性層を含む積層部の両側に前記第２弾性層が配置されている、（７）～（９）のいずれか１つに記載の振動素子。
（１１）前記複数の層のうち積層方向の中間に位置する層の両側に前記第１弾性層が配置され、該第１弾性層同士は、厚さ及び／又は材質が異なる、（１）～（１０）のいずれか１つに記載の振動素子。
（１２）前記第２弾性層が複数あり、前記複数の層のうち積層方向の中間に位置する層の両側に前記第２弾性層が配置され、該第２弾性層同士は、厚さ及び／又は材質が異なる、（１）～（１１）のいずれか１つに記載の振動素子。
（１３）前記複数の層は、共振調整層を有する、（１）～（１２）のいずれか１つに記載の振動素子。
（１４）前記振動部から延在する複数の腕部と、前記複数の腕部を介して前記振動部を振動可能に支持する支持構造と、更に備える、（１）～（１３）のいずれか１つに記載の振動素子。
（１５）前記支持構造は、前記振動部の一部が配置される凹部を有する支持部材を含み、前記複数の腕部の各々の先端を含む部分が前記凹部の開口端に接続されている、（１４）に記載の振動素子。
（１６）前記第１弾性層は、圧電層を含む、（１）～（１５）のいずれか１つに記載の振動素子。
（１７）前記第２弾性層は、磁歪特性を持つ磁性層を含む、（１）～（１６）のいずれか１つに記載の振動素子。
（１８）前記第３弾性層は、非圧電層を含む、（５）に記載の振動素子。
（１９）前記第３弾性層は、非圧電層を含む、（９）に記載の振動素子。
（２０）前記第２弾性層は、交互に積層された磁歪特性を持つ磁性層及び絶縁層を含む、（１）～（１９）のいずれか１つに記載の振動素子。
（２１）前記振動素子は、アンテナ素子である、（１）～（２０）のいずれか１つに記載の振動素子。
（２２）２．４５ＧＨｚ帯付近で動作可能である、（１）～（２１）のいずれか１つに記載の振動素子。
（２３）（１）～（２２）のいずれか１つに記載の振動素子がアレイ状に複数配置された、振動素子アレイ。
（２４）（１）～（２２）のいずれか１つに記載の振動素子を備える、電子機器。
（２５）（２３）に記載の振動素子アレイを備える、電子機器。
（１）電場印加により弾性変形する複数の第１弾性層と、
磁場印加により弾性変形する少なくとも１つの第２弾性層と、
を含む複数の層が積層された振動部を備える、振動素子。
（２）前記第１弾性層は、前記第２弾性層の弾性変形により弾性変形したときに電場を発生させ、前記第２弾性層は、前記第１弾性層の弾性変形により弾性変形したときに磁場を発生させる、（１）に記載の振動素子。
（３）前記第１弾性層同士が隣接していない、（１）又は（２）に記載の振動素子。
（４）前記第２弾性層が複数あり、前記第２弾性層同士が隣接していない、（１）～（３）のいずれか１つに記載の振動素子。
（５）前記複数の層は、第３弾性層を含み、前記第３弾性層の両側に前記第１弾性層が配置されている、（１）～（４）のいずれか１つに記載の振動素子。
（６）前記第２弾性層が複数あり、前記第３弾性層及び該第３弾性層の両側の前記第１弾性層を含む積層部の両側に前記第２弾性層が配置されている、（５）に記載の振動素子。
（７）前記第１及び第２弾性層が交互に積層されている、（１）～（６）のいずれか１つに記載の振動素子。
（８）前記第２弾性層の両側に前記第１弾性層が配置されている、（１）～（７）のいずれか１つに記載の振動素子。
（９）前記複数の層は、前記第２弾性層及び該第２弾性層の両側の前記第１弾性層を含む積層部の両側に配置された第３弾性層を含む、（７）又は（８）に記載の振動素子。
（１０）前記第２弾性層が少なくとも３つあり、前記第２弾性層及び該第２弾性層の両側に配置された前記第１弾性層を含む積層部の両側に前記第２弾性層が配置されている、（７）～（９）のいずれか１つに記載の振動素子。
（１１）前記複数の層のうち積層方向の中間に位置する層の両側に前記第１弾性層が配置され、該第１弾性層同士は、厚さ及び／又は材質が異なる、（１）～（１０）のいずれか１つに記載の振動素子。
（１２）前記第２弾性層が複数あり、前記複数の層のうち積層方向の中間に位置する層の両側に前記第２弾性層が配置され、該第２弾性層同士は、厚さ及び／又は材質が異なる、（１）～（１１）のいずれか１つに記載の振動素子。
（１３）前記複数の層は、共振調整層を有する、（１）～（１２）のいずれか１つに記載の振動素子。
（１４）前記振動部から延在する複数の腕部と、前記複数の腕部を介して前記振動部を振動可能に支持する支持構造と、更に備える、（１）～（１３）のいずれか１つに記載の振動素子。
（１５）前記支持構造は、前記振動部の一部が配置される凹部を有する支持部材を含み、前記複数の腕部の各々の先端を含む部分が前記凹部の開口端に接続されている、（１４）に記載の振動素子。
（１６）前記第１弾性層は、圧電層を含む、（１）～（１５）のいずれか１つに記載の振動素子。
（１７）前記第２弾性層は、磁歪特性を持つ磁性層を含む、（１）～（１６）のいずれか１つに記載の振動素子。
（１８）前記第３弾性層は、非圧電層を含む、（５）に記載の振動素子。
（１９）前記第３弾性層は、非圧電層を含む、（９）に記載の振動素子。
（２０）前記第２弾性層は、交互に積層された磁歪特性を持つ磁性層及び絶縁層を含む、（１）～（１９）のいずれか１つに記載の振動素子。
（２１）前記振動素子は、アンテナ素子である、（１）～（２０）のいずれか１つに記載の振動素子。
（２２）２．４５ＧＨｚ帯付近で動作可能である、（１）～（２１）のいずれか１つに記載の振動素子。
（２３）（１）～（２２）のいずれか１つに記載の振動素子がアレイ状に複数配置された、振動素子アレイ。
（２４）（１）～（２２）のいずれか１つに記載の振動素子を備える、電子機器。
（２５）（２３）に記載の振動素子アレイを備える、電子機器。
【符号の説明】
【0109】
１０、１０－１、１０－２、２０、３０、４０、４０－１、４０－２、５０、６０、６０－１、６０－２、７０－１～７０－３、８０－１～８０－３、１００、１００－１～１００－１２、１１０－１～１１０－４、１２０：振動素子、９０－１、９０－２：振動素子アレイ、１０１：第１弾性層、１０２：第２弾性層、１０２Ｍ：磁性層、１０２Ｉ：絶縁層、１０３：第３弾性層、１０４：基板（支持部材）、１０４ａ：凹部、ＶＰ：振動部、ＡＰ：腕部。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
