Large area and high efficiency electromagnetic pulse wave detector

• Project/Area Number: 18686009
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied physics, general
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: TAINO Tohru Saitama University, 大学院理工学研究科, 助教 (40359592)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥30,550,000 (Direct Cost: ¥23,500,000、Indirect Cost: ¥7,050,000); Fiscal Year 2008: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2007: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2006: ¥23,010,000 (Direct Cost: ¥17,700,000、Indirect Cost: ¥5,310,000)
• Keywords: 超伝導トンネル接合素子 / テラヘルツ波検出器 / ニオブ / アルミ / テラヘルツこ / テラヘルツ波

Research Abstract

本研究では、赤外光とミリ波の中間領域の電磁波であるテラヘルツ波用の検出器の大面積化と高感度化を目的とした開発を行った。検出器には、超伝導トンネル接合素子をベースとした、基板吸収方式を採用した。本方式では、基板に照射したテラヘルツ波により、基板内で発生するフォノンを超伝導素子で検出するため、超伝導電極材料と電極サイズを最適化することで本研究の目的が達成できる。申請者は、各種電極材料の検討やそれに応じた最適な電極サイズなどを見いだし、開発の指針を得ることに成功した。

Research Products

• [Journal Article] Terahertz Electromagnetic-waves Detector Using Nb-based Superconducting Tunnel Junction on LiNbO3 Substrate Absorber (2007)
  • Author(s): Taino T., Ishii H., Yoshimura S., Otani C., Ariyoshi S., Myoren H., Kawase K., Shibuya T., Sato H., Shimizu H. M., Takada S.
  • Journal Title: Physica C Vol.463-465 Pages: 1119-1122
  • NAID: 120006385533
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] X-ray Detection Using Superconducting Tunnel Junction Shaped Normal-Distribution-Function (2007)
  • Author(s): Taino T., Nishihara T., Hoshino K., Myoren H., Sato H., Shimizu H. M., Takada S.
  • Journal Title: IEICE Trans. Electron. Vol.E90-C, No.3 Pages: 566-569
  • NAID: 110007519586
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Direct and Indirect Detection of Terahertz Waves using a Nb-based Superconducting Tunnel Junction (2006)
  • Author(s): Otani C., Nakano R., Taino T., Shibuya T., Ariyoshi S., Yoshimura S., Myoren H., Sato H., Shimizu H. M., Takada S., Kawase K.
  • Journal Title: Institute of Physics Conference Series Vol.43 Pages: 1303-1306
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Polyimide Buffer Layer for STJ Photon Detector (2006)
  • Author(s): Taino T., Yoshida M., Narisawa M., Myoren H., Kikuchi K., Nakagawa H., Aoyagi M., Sato H., Shimizu H. M., Takada S.
  • Journal Title: Institute of Physics Conference Series Vol.43 Pages: 1319-1321
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Broadband Terahertz Detector Using a Superconducting Tunnel Junction (2006)
  • Author(s): Taino T., Nakano R., Yoshimura S., Myoren H., Takada S., Otani C., Ariyoshi S., Shibuya T., Kawase K., Sato H., Shimizu H. M.
  • Journal Title: Nucl. Instr. and Meth. A559 Pages: 751-753
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] THz 波検出用基板吸収型超伝導トンネル接合素子 (2006)
  • Author(s): 田井野徹, 石井宏和, 吉村正太, 明連広昭, 高田進, 大谷知行, 有吉誠一郎,佐藤広海, 清水裕彦, 川瀬晃道
  • Journal Title: 電子情報通信学会電子デバイス研究会,電子情報通信学会研究報告 ED2006-193 Pages: 53-58
  • NAID: 110006162469
• [Journal Article] Direct and Indirect Detection of Terahertz Waves using a Nb-based Superconducting Tunnel Junction (2006)
  • Author(s): Otani C., Nakano R., Taino T., Shibuya T., Ariyoshi S., Yoshimura S., Myoren H., Sato H., Shimizu H.M., Takada S., Kawase K.
  • Journal Title: Institute of Physics Conference Series Vol. 43 Pages: 1303-1306
• [Journal Article] A Broadband THz detector using Superconducting Tunnel Junction (2006)
  • Author(s): Taino T., Nakano R., Yoshimura S., Myoren H., Takada S., Otani C., Ariyoshi S., Shibuya T., Kawase K., Sato H., Shimizu H.M.
  • Journal Title: Nucl. Instr. And Meth. A559 Pages: 751-753
• [Presentation] 基板吸収型並列アレイSTJ 検出器によるTHz 波の検出 (2008)
  • Author(s): 青木一隆, 山下直人, 渡邉穣, 石井宏和, 田井野徹, 大谷知行, 渋谷孝幸, 有吉誠一郎, 佐藤広海, 明連広昭
  • Organizer: 第69 回応用物理学学術講演会
  • Place of Presentation: 中部大学
  • Year and Date: 2008-09-03
• [Presentation] 超伝導トンネル接合検出器を用いたTHz 波分光測定 (2008)
  • Author(s): 山下直人, 青木一隆, 渡邉穣, 石井宏和,田井野徹, 大谷知行, 渋谷孝幸, 有吉誠一郎, 佐藤広海, 明連広昭
  • Organizer: 第69 回応用物理学学術会
  • Place of Presentation: 中部大学
  • Year and Date: 2008-09-03
• [Presentation] 超伝導トンネル接合検出器を用いたTHz波分光測定 (2008)
  • Author(s): 山下直人, 清木一隆, 渡邉穣, 石井宏和, 田井野徹, 大谷知行, 渋谷孝幸, 有吉誠一郎, 佐藤広海, 朋連広昭
  • Organizer: 第69回応用物理学学術講演会
  • Place of Presentation: 中部大学
  • Year and Date: 2008-09-03
• [Presentation] 基板吸収型並列アレイSTJ検出器によるTHz波の検出 (2008)
  • Author(s): 青木一隆, 山下直人, 渡邉穣, 石井宏和, 田井野徹, 大谷知行, 渋谷孝幸, 有吉誠一郎, 佐藤広海, 朋連広昭
  • Organizer: 第69回応用物理学学術講演会
  • Place of Presentation: 中部大学
  • Year and Date: 2008-09-03
• [Presentation] THz Spectroscopy Using Superconducting Tunnel Junction Detectors (2008)
  • Author(s): Taino T., Ishii H., Watanabe Y., Aoki K., Yamashita N., Myoren H., Takada S., Ariyoshi S., Otani C., Sato H.
  • Organizer: Applied Superconductivity Conference 2008
  • Place of Presentation: Chicago, USA
  • Year and Date: 2008-08-20
• [Presentation] THz Spectroscopy Using Superconducting Tunnel Junction Detectors (2008)
  • Author(s): Taino T., Ishii H., Watanabe Y., Aoki K., Yamashita N., Myoren H., Takada S., Ariyoshi S., Otani C.. Sato H.
  • Organizer: Applied Superconductivity Conference 2008
  • Place of Presentation: Hyatt Regency Chicago(アメリカ)
  • Year and Date: 2008-08-20
• [Presentation] Al 系超伝導トンネル接合素子の作製と電気的特性 (2007)
  • Author(s): 鎌田幸佑, 田井野徹, 明連広昭, 高田進
  • Organizer: 第68 回応用物理学学術講演会
  • Place of Presentation: 北海道工業大学
  • Year and Date: 2007-09-05
• [Presentation] 基板吸収型並列STJ アレイ検出器によるTHz 検出器の高感度化 (2007)
  • Author(s): 石井宏和, 田井野徹, 大谷知行, 渋谷孝幸, 有吉誠一郎, 佐藤広海, 明連広昭,高田進
  • Organizer: 第68 回応用物理学学術講演会
  • Place of Presentation: 北海道工業大学
  • Year and Date: 2007-09-05
• [Presentation] 基板吸収型並列STJアレイ検出器によるTHz検出器の高感度化 (2007)
  • Author(s): 石井宏和、田井野徹、大谷知行、澁谷孝幸、有吉誠一郎、佐藤広海、明連広昭、高田進
  • Organizer: 第68回応用物理学会
  • Place of Presentation: 北海道工業大学
  • Year and Date: 2007-09-05
• [Presentation] Terahertz Detectors using Superconducting Tunnel Junctions (2006)
  • Author(s): Otani C., Ariyoshi S., Taino T., Myoren H., Sato H., Shimizu M. H., Takada S., Kawase K.
  • Organizer: 19th International Symposium on Superconductivity
  • Place of Presentation: Nagoya, Japan
  • Year and Date: 2006-10-30
• [Presentation] Terahertz Electromagnetic-waves Detector Using Nb-based Superconducting Tunnel Junction on LiNbO3 Substrate Absorber (2006)
  • Author(s): Taino T., Ishii H., Yoshimura S., Otani C., Ariyoshi S., Myoren H., Kawase K., Shibuya T., Sato H., Shimizu M. H., Takada S.
  • Organizer: 19th International Symposium on Superconductivity
  • Place of Presentation: Nagoya, Japan
  • Year and Date: 2006-10-30
• [Remarks] 平成20年度の成果の大部分は、平成21年度に発表(論文、国際会議)予定である。