WO2023188818A1 - 振動素子、振動素子アレイ及び電子機器 - Google Patents

振動素子、振動素子アレイ及び電子機器 Download PDF

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WO2023188818A1
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elastic layer
elastic
layer
vibrating
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拓磨 松下
昂 川村
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ソニーグループ株式会社
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Definitions

  • the technology according to the present disclosure (hereinafter also referred to as "this technology”) relates to a vibrating element, a vibrating element array, and an electronic device.
  • Patent Document 1 a magnetic field sensor in which a magnetostrictive layer is provided on a piezoelectric layer is known (see, for example, Patent Document 1).
  • conventional magnetic field sensors do not have a structure that can efficiently convert electric fields and magnetic fields into each other.
  • the main purpose of the present technology is to provide a vibrating element having a structure that can efficiently convert an electric field and a magnetic field into each other.
  • This technology includes a plurality of first elastic layers that are elastically deformed by applying an electric field; at least one second elastic layer that is elastically deformed by applying a magnetic field; Provided is a vibrating element including a vibrating section in which a plurality of layers including the above are laminated.
  • the first elastic layer generates an electric field when elastically deformed due to the elastic deformation of the second elastic layer, and the second elastic layer generates a magnetic field when elastically deformed due to the elastic deformation of the first elastic layer. You may let them.
  • the first elastic layers may not be adjacent to each other. There may be a plurality of second elastic layers, and the second elastic layers may not be adjacent to each other.
  • the plurality of layers may include a third elastic layer, and the first elastic layer may be disposed on both sides of the third elastic layer.
  • the first and second elastic layers may be alternately stacked.
  • the first elastic layer may be disposed on both sides of the second elastic layer.
  • the plurality of layers may include a third elastic layer disposed on both sides of a laminated section including the second elastic layer and the first elastic layer on both sides of the second elastic layer.
  • the first elastic layer may be arranged on both sides of a layer located in the middle in the stacking direction among the plurality of layers, and the first elastic layers may have different thicknesses and/or materials.
  • the plurality of layers may include a resonance adjustment layer.
  • the vibration element may further include a plurality of arms extending from the vibration section, and a support structure that vibrably supports the vibration section via the plurality of arms.
  • the support structure may include a support member having a recess in which a part of the vibrating section is arranged, and a portion including a tip of each of the plurality of arms may be connected to an open end of the recess.
  • the first elastic layer may include a piezoelectric layer.
  • the second elastic layer may include a magnetic layer having magnetostrictive properties.
  • the third elastic layer may include a non-piezoelectric layer.
  • the second elastic layer may include a magnetic layer having magnetostrictive characteristics and an insulating layer that are alternately stacked.
  • the vibration element may be an antenna element.
  • the vibration element may be operable in a 2.45 GHz band.
  • the present technology also provides a vibrating element array in which a plurality of the vibrating elements are arranged in an array.
  • the present technology also provides an electronic device including the vibration element.
  • FIG. 3 is a diagram showing a cross-sectional configuration of a vibration element of Comparative Example 1.
  • FIG. 3A is a diagram for explaining the relationship between the resonant frequency and phase of the vibration element of Comparative Example 1.
  • FIG. 3B is a diagram for explaining the relationship between the resonant frequency and phase of the vibration element of Comparative Example 2.
  • FIG. 4A is a perspective view of the vibration element according to the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 4B is a diagram showing an example of the cross-sectional configuration of the vibration element according to the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 4C is a diagram for explaining circuit characteristics of the vibration element according to the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a vibration element according to Example 1 of the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a vibration element according to Example 2 of the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 7 is a plan view of a vibration element according to Example 2 of the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the functions of a vibration element according to Example 2 of the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 9A is a diagram illustrating an example of mounting a vibration element according to Example 2 of the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 9B is a diagram showing an example of mounting a conventional antenna element.
  • FIG. 11A is a cross-sectional view of each step of an example of a method for manufacturing a vibration element according to Example 2 of the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 11B is a plan view of each step of an example of a method for manufacturing a vibration element according to Example 2 of the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 12A is a cross-sectional view of each step of an example of a method for manufacturing a vibration element according to Example 2 of the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 12B is a plan view of each step of an example of a method for manufacturing a vibration element according to Example 2 of the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 13A is a cross-sectional view of each step of an example of a method for manufacturing a vibration element according to Example 2 of the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 13B is a plan view of each step of an example of a method for manufacturing a vibration element according to Example 2 of the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 14A is a cross-sectional view of each step of an example of a method for manufacturing a vibration element according to Example 2 of the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 14B is a plan view of each step of an example of a method for manufacturing a vibration element according to Example 2 of the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 15A is a cross-sectional view of each step of an example of a method for manufacturing a vibration element according to Example 2 of the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 15B is a plan view of each step of an example of a method for manufacturing a vibration element according to Example 2 of the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 16A is a cross-sectional view of each step of an example of a method for manufacturing a vibration element according to Example 2 of the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 16B is a plan view of each step of an example of a method for manufacturing a vibration element according to Example 2 of the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 17A is a cross-sectional view of each step of an example of a method for manufacturing a vibration element according to Example 2 of the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 17B is a plan view of each step of an example of a method for manufacturing a vibration element according to Example 2 of the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 18A is a cross-sectional view of each step of an example of a method for manufacturing a vibration element according to Example 2 of the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 18B is a plan view of each step of an example of a method for manufacturing a vibration element according to Example 2 of the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 18A is a cross-sectional view of each step of an example of a method for manufacturing a vibration element according to Example 2 of the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 18B is a plan view of each step of an example of a method for manufacturing a vibration element according to Example 2 of the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 19A is a cross-sectional view of each step of an example of a method for manufacturing a vibration element according to Example 2 of the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 19B is a plan view of each step of an example of a method for manufacturing a vibration element according to Example 2 of the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 20A is a diagram showing the stress/frequency characteristics of the vibration element of Comparative Example 1.
  • FIG. 20B is a diagram showing stress/frequency characteristics of the vibration element according to Example 2 of the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 21A is a diagram showing the frequency of the resonance point of the vibration element of Comparative Example 1.
  • FIG. 21B is a diagram showing the frequency of the resonance point of the vibration element according to Example 2 of the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a vibration element according to a second embodiment of the present technology.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a vibration element according to a third embodiment of the present technology.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a vibration element according to a fourth embodiment of the present technology.
  • FIG. 25A is a plan view of a vibration element according to Example 1 of the fourth embodiment of the present technology.
  • FIG. 25B is a plan view of a vibration element according to Example 2 of the fourth embodiment of the present technology.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a vibration element according to a fifth embodiment of the present technology.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a vibration element according to a sixth embodiment of the present technology.
  • FIG. 28A is a cross-sectional view of a vibration element according to Example 1 of the sixth embodiment of the present technology.
  • FIG. 28B is a cross-sectional view of a vibration element according to Example 2 of the sixth embodiment of the present technology.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a vibration element according to Example 1 of the seventh embodiment of the present technology.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a vibration element according to Example 2 of the seventh embodiment of the present technology.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a vibration element according to Example 3 of the seventh embodiment of the present technology.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a vibration element according to Example 1 of the eighth embodiment of the present technology.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a vibration element according to Example 2 of the eighth embodiment of the present technology. It is a sectional view of the vibrating element concerning Example 3 of the 8th embodiment of this art.
  • FIG. 35A is a perspective view of a vibrating element array according to Example 1 of the ninth embodiment of the present technology.
  • FIG. 35B is a perspective view of a vibrating element array according to Example 2 of the ninth embodiment of the present technology.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a vibration element according to a tenth embodiment of the present technology.
  • FIG. 37A is a plan view of a vibration element according to Example 1 of the tenth embodiment of the present technology.
  • FIG. 37B is a plan view of a vibration element according to Example 2 of the tenth embodiment of the present technology.
  • FIG. 37C is a plan view of a vibration element according to Example 3 of the tenth embodiment of the present technology.
  • FIG. 37D is a plan view of a vibration element according to Example 4 of the tenth embodiment of the present technology.
  • FIG. 38A is a plan view of a vibration element according to Example 5 of the tenth embodiment of the present technology.
  • FIG. 38B is a plan view of a vibration element according to Example 6 of the tenth embodiment of the present technology.
  • FIG. 38C is a plan view of a vibration element according to Example 7 of the tenth embodiment of the present technology.
  • FIG. 39A is a plan view of a vibration element according to Example 8 of the tenth embodiment of the present technology.
  • FIG. 39B is a plan view of a vibration element according to Example 9 of the tenth embodiment of the present technology.
  • FIG. 40A is a cross-sectional view of a vibration element according to Example 10 of the tenth embodiment of the present technology.
  • FIG. 40B is a cross-sectional view of a vibration element according to Example 11 of the tenth embodiment of the present technology.
  • FIG. 40C is a cross-sectional view of a vibration element according to Example 12 of the tenth embodiment of the present technology.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a vibration element according to Example 1 of the eleventh embodiment of the present technology.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a vibration element according to Example 2 of the eleventh embodiment of the present technology.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a vibration element according to Example 3 of the eleventh embodiment of the present technology.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a vibration element according to Example 4 of the eleventh embodiment of the present technology.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a vibration element according to a twelfth embodiment of the present technology.
  • Vibration element 2 according to the first embodiment of the present technology.
  • Vibration element 3 according to the second embodiment of the present technology.
  • Vibration element 4 according to the third embodiment of the present technology.
  • Vibration element 5 according to the fourth embodiment of the present technology.
  • Vibration element 6 according to the fifth embodiment of the present technology.
  • Vibration element 7 according to the sixth embodiment of the present technology.
  • Vibration element 8 according to the seventh embodiment of the present technology.
  • Vibration element 9 according to the eighth embodiment of the present technology.
  • Vibration element array 10 according to the ninth embodiment of the present technology.
  • Vibration element 11 according to the tenth embodiment of the present technology.
  • Vibration element 12 according to the eleventh embodiment of the present technology.
  • Vibration element according to the twelfth embodiment of the present technology
  • vibrating elements for example, antenna elements
  • resonators such as SMR (Solidly Mounted Resonators) resonators and FBAR (Film Bulk Acoustic Resonators) resonators
  • SMR Solidly Mounted Resonators
  • FBAR Fin Bulk Acoustic Resonators
  • Vibration elements with this structure can be made smaller and have higher performance, so they are especially suitable for mounting in small electronic devices with limited installation space (e.g., mobile devices such as earphones, smart watches, smartphones, and IOT devices). It is extremely useful.
  • a vibrating element according to the present technology as a vibrating element having a structure that can mutually efficiently convert an electric field and a magnetic field.
  • FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional configuration of a vibrating element (for example, an antenna element) of Comparative Example 1.
  • FIG. 2 shows a formula representing the Joule effect and a formula representing the Billary effect.
  • a magnetic layer for example, a FeGaB layer having magnetostrictive characteristics is provided on a piezoelectric layer (for example, an AlN layer).
  • the magnetic layer also serves as an electrode.
  • An electrode made of, for example, Pt is provided on the lower surface of the piezoelectric layer. That is, the vibration element 1 has a configuration in which a piezoelectric layer is sandwiched between two electrodes.
  • the vibration element 1 has a resonance part (vibration part) at the center in the in-plane direction, and a plurality of arm parts (for example, 2) have.
  • the vibration element 1 is an FBAR resonator with a unimorph structure that waits for a resonance frequency of 2.3025 GHz.
  • FIG. 3A is a diagram for explaining the relationship between the resonant frequency and phase of the vibration element of Comparative Example 1.
  • the phase becomes -66° near the resonance frequency of 2.45 GHz.
  • FIG. 3B is a diagram for explaining the relationship between the resonant frequency and phase of the vibration element of Comparative Example 2.
  • the vibration element 2 of Comparative Example 2 shown in FIG. 3B has a structure in which the thickness of the magnetic layer of the vibration element 1 of Comparative Example 1 shown in FIG. 3A is doubled.
  • the phase becomes -8° near the resonant frequency of 1.59 GHz, and the resonant frequency changes with respect to the vibrating element 1, and the amplitude becomes smaller.
  • a larger amplitude that is, a larger gain cannot be obtained at the same resonant frequency (desired resonant frequency).
  • the resonant frequency of the vibrating element does not change significantly just by a difference in structure (mechanism).
  • FIG. 4A is a perspective view of the vibration element according to the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 4B is a diagram showing an example of the cross-sectional configuration of the vibration element according to the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 4C is a diagram for explaining circuit characteristics of the vibration element according to the first embodiment of the present technology.
  • the upper side is referred to as the upper side
  • the lower side is referred to as the lower side.
  • the vibration element 10 is an antenna element, for example.
  • the vibration element 10 can operate around a 2.45 GHz band (frequency band corresponding to the Bluetooth (registered trademark) communication standard). That is, the vibration element 10 is designed, for example, so that the resonance frequency is in the 2.45 GHz band. Note that the vibration element 10 can also be designed so that the resonance frequency is in a frequency band below 2.45 GHz or in a frequency band exceeding 2.45 GHz.
  • the vibration element 10 includes a plurality of (for example, two) first elastic layers that elastically deform when an electric field is applied, and at least one (for example, two) second elastic layers that elastically deform when a magnetic field is applied.
  • the device includes a vibrating section (resonating section) in which a plurality of (for example, five) layers including the following are laminated.
  • the plurality of layers included in the vibration element 10 further includes a third elastic layer as a base material layer, and the first elastic layers are arranged on both sides of the third elastic layer.
  • the first elastic layers are not adjacent to each other.
  • the second elastic layers are not adjacent to each other.
  • second elastic layers are arranged on both sides of a laminated portion including a third elastic layer and first elastic layers on both sides of the third elastic layer.
  • the vibrating element 10 has a plurality of (for example, two) arm portions extending outward from the vibrating portion.
  • the vibrating element 10 includes an arm extending outward in the in-plane direction from one of two opposing ends of the vibrating part, and an arm extending outward in the in-plane direction from the other of the two ends. and an arm extending outwardly along.
  • the end of each arm on the side opposite to the vibration element 10 side can be supported by the support structure.
  • An electrode is provided on the tip side of each arm.
  • the third elastic layer between the two first elastic layers serves as a common electrode and is connected to one terminal of the power source, and the two second elastic layers are short-circuited and connected to the other terminal of the power source. sell. That is, the circuit including the vibrating element 10 and the power source is equivalent to two parallel circuits as shown in FIG. 4C.
  • the first elastic layer generates an electric field when it is elastically deformed due to the elastic deformation of the second elastic layer, and the second elastic layer generates a magnetic field when it is elastically deformed due to the elastic deformation of the first elastic layer.
  • the first elastic layer may include, for example, a piezoelectric layer.
  • the second elastic layer can include, for example, a magnetic layer having magnetostrictive properties (also referred to as a magnetostrictive layer).
  • the third elastic layer may include, for example, a non-piezoelectric layer.
  • Examples of the material of the piezoelectric layer as an example of the first elastic layer include PZT, ZnO, AlN, AlScN, KNN, PVDF, PLA, crystal, LiNbO 3 , BaTiO 3 and the like.
  • the thickness of each piezoelectric layer is, for example, about 1 to 1000 nm.
  • the thickness of each piezoelectric layer is preferably at least 1/2 or 1/4 times the elastic wave wavelength determined by the physical property value of each layer.
  • the material of the magnetic layer having magnetostrictive properties which is an example of the second elastic layer, is preferably a material that is conductive, has a magnetostriction constant of not 0, and has high magnetic permeability, such as iron-based magnetic materials, electromagnetic steel sheets, etc. , permalloy system, permenda system, FeNi/Al/Co alloy system, FeAlSi alloy system, ferrite system, amorphous nanocrystalline magnetic material system, etc.
  • Ni, Ni-Co alloy, Ni-Co - Ferrites such as Cr alloy, Ni-Fe alloy, Fe-Co alloy, Fe-Al alloy, Fe-Co alloy Ni, Fe-based metal magnetic materials, Ni ferrite, Ni-Co ferrite, Ni-Cu-Co ferrite, etc.
  • Examples include magnetic materials.
  • the thickness of each magnetic layer is, for example, about 1 to 1000 nm.
  • the material of the base layer as an example of the third elastic layer is preferably a non-piezoelectric conductive material, such as Mo, Pt, Al, Cu, Au, Ag, etc.
  • the thickness of the base material layer is, for example, about 50 to 200 nm.
  • the vibrating element 10 performs almost the same operation as the vibrating element 1 of Comparative Example 1 described above (however, bimorph operation centered on the third elastic layer (base material layer)) during reception and transmission.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the vibration element 10-1 according to Example 1 of the first embodiment of the present technology.
  • the vibrating element 10-1 has five layers including two first elastic layers 101 that are elastically deformed by applying an electric field and two second elastic layers 102 that are elastically deformed by applying a magnetic field. It includes a laminated vibrating part VP.
  • the vibrating element 10-1 has an arm AP extending outward from one of two opposing ends of the vibrating part VP, and an arm AP extending outward from the other.
  • each first elastic layer 101 has the same thickness
  • each second elastic layer 102 has the same thickness.
  • Each first elastic layer 101 may include, for example, a piezoelectric layer.
  • Each second elastic layer 102 may include, for example, a magnetic layer with magnetostrictive properties.
  • the piezoelectric layer will also be referred to as an upper piezoelectric layer.
  • the piezoelectric layer is also referred to as a lower piezoelectric layer.
  • the upper second elastic layer 102 includes a magnetic layer having magnetostrictive properties, the magnetic layer is also referred to as an upper magnetic layer.
  • the lower second elastic layer 102 includes a magnetic layer having magnetostrictive properties, the magnetic layer is also referred to as a lower magnetic layer.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the vibration element 10-2 according to Example 2 of the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 7 is a plan view of the vibration element 10-2 according to Example 2 of the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 8 is a block diagram showing the functions of the vibration element 10-2 according to Example 2 of the first embodiment of the present technology.
  • the vibrating element 10-2 is the vibrating element according to Example 1, except that it has a support structure that vibrably supports the vibrating part VP via a plurality of arm parts AP. It has the same configuration as 10-1.
  • the support structure includes a substrate 104 as a support member having a recess 104a into which a part of the vibrating part VP is inserted.
  • the tip of each of the plurality of arm parts AP is connected to the open end of the recess 104a.
  • the lower end portion (for example, the portion including the lower magnetic layer) of the vibrating portion VP is disposed within the recess 104a.
  • the vibrating element 10-2 can be combined with a matching circuit 1000 connected to the vibrating part VP and a communication IC connected to the matching circuit 1000 to form a communication device.
  • the matching circuit 1000 has a function of matching the impedance of the vibrating part VP and the impedance of the communication IC (impedance matching function).
  • the communication IC controls communication between the vibrating element 10-2 and a control section of an electronic device incorporating the vibrating element 10-2.
  • FIG. 9A is a diagram showing an example of mounting the vibration element 10-2 according to Example 2 of the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 9B is a diagram showing an example of mounting a conventional antenna element.
  • the vibration element 10-2 is ultra-small and can obtain high gain, so when it is mounted, for example, on the earphone body, the degree of freedom in installation is extremely high and the vibration element 10-2 is excellent in space utility.
  • the conventional antenna element requires a certain size in order to obtain the desired characteristics when mounted, for example, on the earphone body (there is a limit to miniaturization). It requires a certain amount of space for installation.
  • a resist pattern RP1 is formed (see FIGS. 11A and 11B). Specifically, a resist pattern RP1 is formed on the substrate 104 to have an opening at a location where the recess 104a is to be formed.
  • a recess 104a is formed (see FIGS. 12A and 12B). Specifically, the recess 104a is formed by etching (for example, dry etching) the substrate 104 to a predetermined depth (the depth of the recess 104a) using the resist pattern RP1 as a mask.
  • an oxide film OF is formed (see FIGS. 13A and 13B). Specifically, an oxide film OF is formed over the entire surface of the substrate 104 in which the recess 104a is formed so as to fill a certain amount of the void in the recess 104a.
  • a lower magnetic layer is formed as the lower second elastic layer 102 (see FIGS. 14A and 14B).
  • the lower magnetic layer is formed to a thickness of about 1 to 1000 nm over the entire surface by, for example, RF sputtering or magnetron sputtering.
  • step S5 flattening is performed (see FIGS. 15A and 15B). Specifically, the entire surface is polished and planarized to the same height as the upper surface of the substrate 104 using, for example, a CMP apparatus (Chemical Mechanical Polisher).
  • CMP apparatus Chemical Mechanical Polisher
  • a lower piezoelectric layer as the lower first elastic layer 101 is formed. Specifically, a lower piezoelectric layer is formed over the entire surface by sputtering, for example, to a thickness of about 25 to 1000 nm.
  • a base material layer as the non-piezoelectric third elastic layer 103 is formed. Specifically, a base material layer is formed over the entire surface by, for example, CVD to a thickness of, for example, about 50 to 200 nm.
  • an upper piezoelectric layer as the upper first elastic layer 101 is formed. Specifically, an upper piezoelectric layer is formed over the entire surface by sputtering, for example, to a thickness of about 25 to 1000 nm.
  • an upper magnetic layer is formed as the upper second elastic layer 102 (see FIGS. 16A and 16B). Specifically, an upper magnetic layer is formed over the entire surface to a thickness of about 1 to 1000 nm, for example, by RF sputtering, magnetron sputtering, etc., to form a laminate.
  • a resist pattern RP2 is formed (see FIGS. 17A and 17B). Specifically, a resist pattern RP2 is formed on the laminate to cover a portion where the vibrating portion VP is formed.
  • the vibrating part VP is formed (see FIGS. 18A and 18B). Specifically, the vibrating portion VP is formed by etching (for example, dry etching) the stacked body using the resist pattern RP2 as a mask until the substrate 104 is exposed.
  • voids are formed (see FIGS. 19A and 19B). Specifically, the oxide film OF is removed by etching (for example, wet etching) to form a void in the recess 104a.
  • an electrode may be formed on the distal end side of each arm AP by, for example, lift-off (see FIG. 25).
  • the vibration element 10 has a bimorph structure in which the first elastic layer is arranged on both sides of the third elastic layer (base material layer). structure). Further, the vibration element 10 has a structure similar to a bimorph structure in which second elastic layers are arranged on both sides of the laminated portion. Therefore, the vibration element 10 can increase the displacement of the first elastic layer and the virari effect that occurs in the second elastic layer due to the displacement, and can increase the displacement of the second elastic layer and the virari effect that occurs in the first elastic layer due to the displacement. The piezoelectric effect can be increased. Thereby, the vibrating element 10 can obtain a high gain while being smaller in size compared to the vibrating elements of Comparative Examples 1 and 2.
  • the vibration element 10 is partially repetitive compared to the vibration element 1 of Comparative Example 1 having a unimorph structure.
  • effects 1 to 8 below can also be obtained.
  • the combined impedance becomes approximately 1/2. 2. If the same power is input, the voltage will be 1/ ⁇ 2 times and the current will be ⁇ 2 times. 3. Since the magnetic moment of each magnetic layer is proportional to the voltage, it becomes 1/ ⁇ 2 times, and for two magnetic layers, it becomes ⁇ 2 times. 4. The two magnetic layers are electrically placed very close together, so the magnetic fields are combined in phase. 5.
  • the radiation power is ideally proportional to the square of the magnetic moment, so it is doubled. At the same time, the radiation efficiency also doubles. 6.
  • the desired displacement does not occur at that frequency.
  • the structure shown in FIG. 4B it is possible to maintain the same resonance frequency and avoid a decrease in displacement.
  • the plurality of first elastic layers 101 have a bimorph structure
  • the plurality of second elastic layers 102 have a structure approximating the bimorph structure, so even if the volume increases, It is possible to maintain the displacement or suppress the decrease in displacement. 7.
  • the stress also becomes larger in the vibrating element 10 (see FIG. 20B) than in the vibrating element 1 (see FIG. 20A). 8.
  • the resonant frequency can be adjusted to the desired frequency. (for example, around 2.45 GHz) (see FIG. 21B).
  • the vibrating element 10 includes a plurality of (for example, two) first elastic layers 101 that are elastically deformed by applying an electric field, and at least one (for example, one) second elastic layer that is elastically deformed by applying a magnetic field.
  • the vibrating portion VP includes a plurality of laminated layers including 102 and 102.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view of a vibration element 20 according to a second embodiment of the present technology.
  • the vibration element 20 has a first elastic layer 101 disposed on both sides of a second elastic layer 102 in the stacking direction (vertical direction), and a second elastic layer 102 and the first elastic layers on both sides of the second elastic layer 102.
  • the structure is similar to that of the vibrating element 10-1 according to Example 1 of the first embodiment, except that the third elastic layer 103 is disposed on both sides of the laminated portion including the layered portion 101 in the stacking direction (vertical direction).
  • first and second elastic layers 101 and 102 are alternately laminated.
  • the vibration element 20 performs the same operation as the vibration element 10-1, except that it performs a bimorph movement centered on the second elastic layer 102.
  • the same effects as the vibrating element 10-1 can be obtained.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view of a vibration element 30 according to a third embodiment of the present technology.
  • the vibration element 30 has the second elastic layer 102 disposed on both sides in the stacking direction (vertical direction) of a stacked section including the second elastic layer 102 and the first elastic layer 101 on both sides of the second elastic layer 102. Except for this, it has the same configuration as the vibration element 20 according to the second embodiment.
  • first and second elastic layers 101 and 102 are alternately laminated.
  • the vibration element 30 performs the same operation as the vibration element 20.
  • the same effects as the vibration element 20 can be obtained.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view of a vibration element 40 according to a fourth embodiment of the present technology.
  • the vibration element 40 has generally the same configuration as the vibration element 10-2 according to Example 2 of the first embodiment, except that the third elastic layer 103 is arranged inside the first elastic layer 101. .
  • an external electrode e1 is provided on the upper surface of the first elastic layer 101 (upper piezoelectric layer), and the external electrode e1 and the third elastic layer 103 (base material layer) made of a conductive material are connected to the first elastic layer 101 (upper piezoelectric layer). It is electrically connected via a via V1 provided in 101.
  • the external electrode e1 and the via V1 are made of the same conductive material as the third elastic layer 103, but at least one of the external electrode e1 and the via V1 is made of a conductive material different from the third elastic layer 103 (for example, Pt, Ti). , Al, Cu, Mo, Au, Ag, etc.).
  • a second elastic layer 102 (upper magnetic layer) made of a conductive material is arranged above the first elastic layer 101 in the stacking direction (vertical direction), and a second elastic layer 102 (upper magnetic layer) made of a conductive material is arranged below the first elastic layer 101.
  • the first elastic layer 101 is electrically connected to a second elastic layer 102 (lower magnetic layer) made of a conductive material via a via V2 penetrating the first elastic layer 101.
  • the via V2 is made of the same conductive material as the second elastic layer 102, but may be made of a different conductive material (for example, Pt, Ti, Al, Cu, Mo, Au, Ag, etc.).
  • the external electrode e1 is connected to the power source and the upper magnetic layer is connected to the ground. You can leave it there.
  • the vibration element 40 performs the same operation as the vibration element 10-2 according to Example 2 of the first embodiment.
  • the vibrating element 40 can be manufactured by a manufacturing method similar to the manufacturing method of the vibrating element 10-2 according to Example 2 of the first embodiment.
  • the same effects as the vibrating element 10-2 according to Example 2 of the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 25A is a plan view of a vibration element 40-1 according to Example 1 of the fourth embodiment of the present technology.
  • the small-area external electrode e1 and the third elastic layer 103 are electrically connected via, for example, one via V1
  • the small-area upper and lower magnetic layers are, for example, They are electrically connected via one via V2.
  • the number of vias is small and the manufacturing process can be simplified.
  • FIG. 25B is a plan view of a vibration element 40-2 according to Example 2 of the fourth embodiment of the present technology.
  • the large-area external electrode e1 and the third elastic layer 103 are electrically connected via, for example, three vias V1
  • the large-area upper and lower magnetic layers are, for example, It is electrically connected via three vias V2.
  • the area of the external electrode e1 and each magnetic layer can be increased, the resistance can be lowered, and power loss can be reduced.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view of a vibration element 50 according to a fifth embodiment of the present technology.
  • the vibration element 50 includes an external electrode e2 provided on the first elastic layer 101 separately from the second elastic layer 102 (upper magnetic layer) on the upper side, and a second elastic layer 102 (lower magnetic layer) on the lower side. It has the same configuration as the vibration element 40 according to the fourth embodiment, except that an internal electrode e3 is provided between the first elastic layer 101 and the substrate 104.
  • the external electrode e2 and the internal electrode e3 may be made of a conductive material such as Pt, Ti, Al, Cu, Mo, Au, or Ag.
  • the vibration element 50 performs the same operation as the vibration element 10-2 according to Example 2 of the first embodiment.
  • the vibrating element 50 can be manufactured by a manufacturing method similar to the manufacturing method of the vibrating element 10-2 according to Example 2 of the first embodiment.
  • the same effects as the vibrating element 10-2 according to Example 2 of the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 27 is a cross-sectional view of a vibration element 60 according to a sixth embodiment of the present technology.
  • a third elastic layer 103 made of a conductive material and also functioning as an electrode is connected to one terminal (for example, a negative terminal) of the power source E by wiring, and a third elastic layer 103 made of a conductive magnetic layer and also serving as an electrode.
  • the functional upper and lower second elastic layers 102 are connected to the other terminal (eg, the positive terminal) of the power source E. That is, the upper half and the lower half of the vibrating element 60 are connected to the power source E in parallel.
  • a DC power source is used as the power source E, but an AC power source may also be used.
  • the vibration element 60 when the power supply E is turned on, the voltage of the power supply E is applied to each of the upper first elastic layer 101 (upper piezoelectric layer) and the lower first elastic layer 101 (lower piezoelectric layer), and the upper piezoelectric The layer and the lower piezoelectric layer can be elastically deformed to provide bimorph behavior.
  • FIG. 28A is a cross-sectional view of a vibration element 60-1 according to Example 1 of the sixth embodiment of the present technology.
  • the vibrating element 60-1 is connected to the power source E by wiring similarly to the vibrating element 60 (see FIG. 27).
  • the end of each first elastic layer 101 (piezoelectric layer) on the third elastic layer 103 (base material layer) side is negatively charged, and the end on the opposite side from the third elastic layer 103 side is charged negatively. It is polarized so that the part becomes positively charged.
  • each first elastic layer 101 deforms in the same direction as shown by the arrow in FIG. 28A. In this manner, the vibrating element 60-1 performs a parallel displacement-prioritizing operation.
  • a DC power source is used as the power source E, but an AC power source may also be used.
  • FIG. 28B is a cross-sectional view of a vibration element 60-2 according to Example 2 of the sixth embodiment of the present technology.
  • the vibrating element 60-2 is configured such that the upper second elastic layer 102 of the upper and lower second elastic layers 102, which is made of a magnetic layer having conductivity and also functions as an electrode, is connected to one terminal of the power source E (for example, a positive terminal). ), and the lower second elastic layer 102 is connected to the other terminal (eg, negative terminal) of the power source E. That is, the upper half and the lower half of the vibrating element 60-2 are connected to the power source E in series.
  • the vibrating element 60-2 the end of the upper first elastic layer 101 (piezoelectric layer) on the third elastic layer 103 (base material layer) side is negatively charged, and is opposite to the third elastic layer 103 side. Polarize so that the side end is positively charged.
  • the end of the lower first elastic layer 101 (piezoelectric layer) on the third elastic layer 103 side is positively charged, and the end opposite to the third elastic layer 103 side is charged positively. is polarized so that it becomes negatively charged.
  • each first elastic layer 101 deforms in different directions as shown by the arrows in FIG. 28B. In this way, the vibrating element 60-2 performs an operation that prioritizes series-type sensing performance.
  • a DC power source is used as the power source E, but an AC power source may also be used.
  • the first elastic layers 101 are arranged on both sides of the third elastic layer 103, which is a layer located at the center in the stacking direction, and the first elastic layers 101 have different thicknesses and/or Or the material may be different.
  • the second elastic layers 102 are arranged on both sides of the third elastic layer 103, which is a layer located at the center in the stacking direction, and the second elastic layers 102 have different thicknesses and/or Or the material may be different. According to the vibration element according to the seventh embodiment, it is possible to widen the responsive frequency band (frequency band in which the resonance frequency exists).
  • FIG. 29 is a cross-sectional view of a vibration element 70-1 according to Example 1 of the seventh embodiment of the present technology.
  • the vibration element 70-1 has the vibration structure according to Example 1 of the first embodiment, except that the upper and lower first elastic layers 101 (for example, piezoelectric layers) have different thicknesses and materials. It has the same configuration as element 10-1.
  • the lower first elastic layer 101 is thinner than the upper first elastic layer 101, but it may be thicker.
  • FIG. 30 is a cross-sectional view of a vibration element 70-2 according to Example 2 of the seventh embodiment of the present technology.
  • the vibration element 70-2 is similar to the vibration element 10-1 according to Example 1 of the first embodiment, except that the upper and lower second elastic layers 102 (for example, magnetic layers) have different thicknesses. It has a configuration.
  • the lower second elastic layer 102 is thicker than the upper second elastic layer 102, but it may be thinner.
  • FIG. 31 is a cross-sectional view of a vibration element 70-3 according to Example 3 of the seventh embodiment of the present technology.
  • the upper and lower first elastic layers 101 for example, piezoelectric layers
  • the upper and lower second elastic layers 102 for example, magnetic layers
  • it has the same configuration as the vibration element 10-1 according to Example 1 of the first embodiment.
  • the lower first elastic layer 101 is thinner than the upper second elastic layer 101, but it may be thicker.
  • the lower second elastic layer 102 is thicker than the upper second elastic layer 102, but it may be thinner.
  • the vibration element according to the eighth embodiment has the same configuration as the vibration element 10-1 according to Example 1 of the first embodiment, except that it includes a resonance adjustment layer. According to the vibration element according to the eighth embodiment, for example, when the resonance frequency deviates from a desired frequency in the mechanical design of the vibration element 10-1 alone, the deviation is adjusted by the resonance adjustment layer and reduced (preferably approximately 0). ) is possible.
  • FIG. 32 is a cross-sectional view of a vibration element 80-1 according to Example 1 of the eighth embodiment of the present technology.
  • a resonance adjustment layer 105 is provided on the upper surface of the vibrating portion VP (specifically, on the upper surface of the upper second elastic layer 102). Since the resonance adjustment layer 105 also serves as an electrode, it is made of a conductive material such as a metal such as Al, Cu, or Pb.
  • the resonance adjustment layer 105 may be provided on the lower surface of the vibrating part VP (specifically, on the lower surface of the lower second elastic layer 102).
  • FIG. 33 is a cross-sectional view of a vibration element 80-2 according to Example 2 of the eighth embodiment of the present technology.
  • a resonance adjustment layer 105 is provided on the upper surface of the arm AP.
  • the resonance adjustment layer 105 is made of an insulating material such as an insulating resin or an insulating magnetic material in order to suppress current leakage from the vibrating part VP side to the arm part AP side.
  • the resonance adjustment layer 105 may be provided on the lower surface of the arm AP.
  • FIG. 34 is a cross-sectional view of a vibration element 80-3 according to Example 3 of the eighth embodiment of the present technology.
  • a resonance adjustment layer 105 is provided spanning the upper surface of the vibrating portion VP and the upper surface of the arm portion AP.
  • the resonance adjustment layer 105 also serves as an electrode and is made of, for example, a non-conductive magnetic material in order to suppress leakage of current from the vibrating part VP side to the arm part AP side.
  • the resonance adjustment layer 105 may be provided across the lower surface of the vibrating portion VP and the lower surface of the arm portion AP.
  • the vibrating element array according to the ninth embodiment includes a plurality of vibrating elements arranged in an array. According to the vibrating element array according to the ninth embodiment, it is possible to provide a vibrating element array that can obtain the same effects as a conventional antenna array and can effectively utilize the space available for installation.
  • FIG. 35A is a perspective view of a vibrating element array 90-1 according to Example 1 of the ninth embodiment.
  • a plurality of vibrating elements according to any one of the first to eighth embodiments are arranged in a matrix on a rectangular installation area.
  • Each vibrating element is supported by a support structure via a plurality of arms so that the vibrating part can vibrate.
  • FIG. 35B is a perspective view of a vibrating element array 90-2 according to Example 2 of the ninth embodiment.
  • a plurality of vibrating elements according to any one of the first to eighth embodiments are arranged in a circular installation area.
  • Each vibrating element is supported by a support structure via a plurality of arms so that the vibrating part can vibrate.
  • FIG. 36 is a cross-sectional view of the vibration element 100 according to the tenth embodiment.
  • the vibrating element 100 has the same configuration as the vibrating element 10-2 according to Example 2 of the first embodiment, except that the arm portion AP is relatively long.
  • FIG. 37A is a plan view of a vibration element 100-1 according to Example 1 of the tenth embodiment of the present technology.
  • each of two opposing ends of the vibrating part VP is supported by a support structure via an arm part AP.
  • FIG. 37B is a plan view of a vibration element 100-2 according to Example 2 of the tenth embodiment of the present technology.
  • each of four end portions of the vibrating portion VP arranged at equal intervals in the circumferential direction is supported by a support structure via an arm portion AP.
  • FIG. 37C is a plan view of a vibration element 100-3 according to Example 3 of the tenth embodiment of the present technology.
  • each of twelve end portions arranged at equal intervals in the circumferential direction of the vibrating portion VP is supported by a support structure via an arm portion AP.
  • FIG. 37D is a plan view of a vibration element 100-4 according to Example 4 of the tenth embodiment of the present technology.
  • a portion between the vibrating part VP and an opening provided near the outer side of each of the two opposing ends of the vibrating part VP is an arm part AP.
  • FIG. 38A is a plan view of a vibration element 100-5 according to Example 5 of the tenth embodiment of the present technology.
  • each of two longitudinally opposing ends of the vibrating part VP which has an elliptical shape in plan view, is supported by a support structure via an arm part AP.
  • FIG. 38B is a plan view of a vibration element 100-6 according to Example 6 of the tenth embodiment of the present technology.
  • the vibrating element 100-6 two opposing ends of a vibrating portion VP having a circular shape in a plan view are each supported by a support structure via an arm portion AP.
  • FIG. 38C is a plan view of a vibration element 100-7 according to Example 7 of the tenth embodiment of the present technology.
  • the vibrating element 100-7 two opposing ends of the vibrating part VP, which has a polygonal (eg, pentagonal) shape in plan view, are each supported by a support structure via an arm part AP.
  • FIG. 39A is a plan view of a vibration element 100-8 according to Example 8 of the tenth embodiment of the present technology.
  • the vibrating element 100-8 two longitudinally opposing ends of the vibrating portion VP, which is rectangular in plan view, are each supported by a support structure via an arm portion AP.
  • FIG. 39B is a plan view of a vibration element 100-9 according to Example 9 of the tenth embodiment of the present technology.
  • the vibrating element 100-9 two opposing ends of a vibrating portion VP having a square shape in a plan view are each supported by a support structure via an arm portion AP.
  • FIG. 40A is a plan view of a vibration element 100-10 according to Example 10 of the tenth embodiment of the present technology.
  • a vibrating portion VP which is circular in plan view and having a diameter d (for example, 200 ⁇ m)
  • d for example, 200 ⁇ m
  • FIG. 40B is a plan view of a vibration element 100-11 according to Example 11 of the tenth embodiment of the present technology.
  • each of two opposing ends of the vibrating portion VP which is square in plan view with a side length a (for example, 200 ⁇ m), is supported by a support structure via an arm portion AP.
  • FIG. 40C is a plan view of a vibration element 100-12 according to Example 12 of the tenth embodiment of the present technology.
  • the vibrating element 100-12 has two opposite ends in the longitudinal direction of a rectangular vibrating part VP having a short side length a (for example, 100 ⁇ m) and a long side length b (for example, 200 ⁇ m) in plan view. is supported by the support structure via the arm AP.
  • the vibration element according to the eleventh embodiment of the present technology is the same as Example 1 of the first embodiment except that the second elastic layer 102 includes alternately laminated magnetic layers and insulating layers having magnetostrictive characteristics. It has the same configuration as the vibrating element 10-1. According to the vibrating element according to the eleventh embodiment, the direction of the magnetic field in the second elastic layer 102 can be controlled and the energy of the magnetic field can be confined, so that the characteristics and gain are improved.
  • FIG. 41 is a cross-sectional view of a vibration element 110-1 according to Example 1 of the eleventh embodiment of the present technology.
  • the second elastic layer 102 has a laminated structure including alternately laminated magnetic layers 102M having magnetostrictive characteristics (for example, a soft magnetic material with a magnetostriction constant other than 0) and an insulating layer 102I.
  • FIG. 42 is a cross-sectional view of a vibration element 110-2 according to Example 2 of the eleventh embodiment of the present technology.
  • the vibrating element 110-2 has the same configuration as the vibrating element 110-1 according to Example 1, except that the second elastic layer 102 has magnetic layers 102M on both sides of the laminated structure in the in-plane direction.
  • FIG. 43 is a cross-sectional view of a vibration element 110-3 according to Example 3 of the eleventh embodiment of the present technology.
  • the vibrating element 110-3 has the same configuration as the vibrating element 110-1 according to Example 1, except that the second elastic layer 102 also has a magnetic layer 102M on one side in the in-plane direction of the laminated structure.
  • FIG. 44 is a cross-sectional view of a vibration element 110-4 according to Example 4 of the eleventh embodiment of the present technology.
  • the vibrating element 110-4 has the same configuration as the vibrating element 110-1 according to Example 1, except that the second elastic layer 102 has an electrode 102E made of a conductive material on one side in the in-plane direction of the laminated structure.
  • FIG. 45 is a cross-sectional view of a vibration element 120 according to the twelfth embodiment of the present technology.
  • the vibration element 120 has the same configuration as the vibration element 10-1 according to Example 1 of the first embodiment, except that a reflective layer 107 is provided on the lower surface of the lower second elastic layer 102. .
  • the reflective layer 107 has a function of reflecting acoustic vibrations on the lower surface and increasing the displacement and stress of the vibrating part VP.
  • the vibration element according to the present technology is extremely suitable for being installed in small electronic devices (for example, earphones, etc.) as an ultra-small and high-performance antenna element.
  • small electronic devices for example, earphones, etc.
  • the vibration element according to the present technology can also be used in applications that require an energy harvester to be applied to, for example, a wall of a room, a wall of a housing of an electronic device, or the like.
  • the vibration element may include layers other than the first to third elastic layers, the substrate, and the reflective layer described above.
  • some of the configurations of the vibrating elements according to the above embodiments may be combined within a mutually consistent range.
  • the present technology can also have the following configuration.
  • the first elastic layer generates an electric field when elastically deformed due to the elastic deformation of the second elastic layer, and the second elastic layer generates an electric field when elastically deformed due to the elastic deformation of the first elastic layer.
  • the vibrating element according to (1) which generates a magnetic field.
  • the plurality of layers include a third elastic layer, and the first elastic layer is arranged on both sides of the third elastic layer, according to any one of (1) to (4).
  • the plurality of layers include a third elastic layer disposed on both sides of a laminated section including the second elastic layer and the first elastic layer on both sides of the second elastic layer, or (7) 8) The vibration element according to item 8).
  • the vibrating element according to item 1 includes a support member having a recess in which a part of the vibrating section is disposed, and a portion including a tip of each of the plurality of arms is connected to an open end of the recess.
  • the second elastic layer includes a magnetic layer having magnetostrictive properties.
  • An electronic device comprising the vibrating element according to any one of (1) to (22).
  • Vibration element Vibration element array
  • 101 First elastic layer
  • 102 Second elastic layer
  • 102M magnetic layer
  • 102I insulating layer
  • 103 third elastic layer
  • 104 substrate (supporting member)
  • 104a recessed portion
  • VP vibrating portion
  • AP arm portion.

Landscapes

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Abstract

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。　本技術に係る振動素子は、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。本技術に係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構造を有する振動素子を提供することができる。本技術に係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構造を有する振動素子を提供することができる。

Description

振動素子、振動素子アレイ及び電子機器
　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。
　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）。
特開２０１９－１４８５０３号公報
　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。
　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。
　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。
比較例１の振動素子の断面構成を示す図である。 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。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。 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。 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。 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。 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９Ａは、本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子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。 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２０Ａは、比較例１の振動素子の応力／周波数特性を示す図である。図２０Ｂは、本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子の応力／周波数特性を示す図である。 図２１Ａは、比較例１の振動素子の共振点の周波数を示す図である。図２１Ｂは、本技術の第１実施形態の実施例２に係る振動素子の共振点の周波数を示す図である。 本技術の第２実施形態に係る振動素子の断面図である。 本技術の第３実施形態に係る振動素子の断面図である。 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２５Ａは、本技術の第４実施形態の実施例１に係る振動素子の平面図である。図２５Ｂは、本技術の第４実施形態の実施例２に係る振動素子の平面図である。 本技術の第５実施形態に係る振動素子の断面図である。 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２８Ａは、本技術の第６実施形態の実施例１に係る振動素子の断面図である。図２８Ｂは、本技術の第６実施形態の実施例２に係る振動素子の断面図である。 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。 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。 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。 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。 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。 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３５Ａは、本技術の第９実施形態の実施例１に係る振動素子アレイの斜視図である。図３５Ｂは、本技術の第９実施形態の実施例２に係る振動素子アレイの斜視図である。 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３９Ａは、本技術の第１０実施形態の実施例８に係る振動素子の平面図である。図３９Ｂは、本技術の第１０実施形態の実施例９に係る振動素子の平面図である。 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。 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。 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。 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。 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。 本技術の第１２実施形態に係る振動素子の断面図である。
　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。
　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＞
　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。
　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。
［比較例の振動素子］
　図１は、比較例１の振動素子（例えばアンテナ素子）の断面構成を示す図である。図２は、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。
（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。
（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。
（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）。
　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。
　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。
［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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
≪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。
（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。
（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。
　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。
　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。
　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。
　最初のステップＳ１では、レジストパターンＲＰ１を形成する（図１１Ａ及び図１１Ｂ参照）。具体的には、基板１０４上に凹部１０４ａが形成される箇所に開口するレジストパターンＲＰ１を形成する。
　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。
　次のステップＳ３では、酸化膜ＯＦを成膜する（図１３Ａ及び図１３Ｂ参照）。具体的には、凹部１０４ａが形成された基板１０４の全面に凹部１０４ａの空隙を一定量埋めるように酸化膜ＯＦを成膜する。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　次のステップＳ１０では、レジストパターンＲＰ２を形成する（図１７Ａ及び図１７Ｂ参照）。具体的には、積層体上に振動部ＶＰが形成される箇所を覆うレジストパターンＲＰ２を形成する。
　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。
　最後のステップＳ１２では、空隙を形成する（図１９Ａ及び図１９Ｂ参照）。具体的には、エッチング（例えばウェットエッチング）により酸化膜ＯＦを除去し、凹部１０４ａ内に空隙を形成する。
　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）。
≪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。
　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）。
（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。
［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。
　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。
　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。
　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。
［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。
　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。
　振動素子３０は、振動素子２０と同様の動作を行う。
　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。
［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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
（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。
（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。
［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。
　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。
　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。
　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。
［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。
　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。
（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。
（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。
［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。
（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。
（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。
（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。
［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。
（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。
（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。
（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。
［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。
（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。
（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。
［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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
［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。
（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。
（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。
（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。
（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。
［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。
　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。
　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。
　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。
　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。

Claims (24)

  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、請求項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、請求項１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、請求項１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、請求項１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、請求項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、請求項１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、請求項１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、請求項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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  24. 　請求項１に記載の振動素子を備える、電子機器。
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