2012 Fiscal Year Annual Research Report
高温超伝導体の固有ジョセフソン接合系によるテラヘルツ波発振器の開発
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11J01308
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
辻本 学 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Keywords | 銅酸化物高温超伝導体 / 単結晶 / ジョセフソン効果 / テラヘルツ波 / テラヘルツイメージング |
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| Research Abstract |
1本研究の課題は、高温超伝導体に内在する固有ジョセフソン接合系でテラヘルツ発振が起こる同期メカニズムの解明と、この現象を利用したコヒーレントテラヘルツ光源素子の開発である。
本研究で開発している発振素子の最も画期的な点は、高温超伝導体の単結晶材料そのものを微小ジョセフソン接合の集積素子として捉え直した点である。研究代表者は典型的な銅酸化物高温超伝導体であるBi2Sr2CaCu208.δの単結晶をフォトリソグラフィーや集束イオンビーム加工法などを駆使して微細加工し、チップ上に作製した素子の電流電圧特性、分光測定、放射パターン測定を詳細に行った。さらに素子の応用に関する研究として、研究代表者はテラヘルツ光源素子を実際に組み込んだ透過型テラヘルツイメージング装置の開発を行った。この装置を用いることで様々な物質のテラヘルツ透過像を簡単に撮影することができるようになり、固有ジョセフソン接合素子の応用の可能性を大いに広げたと言える。
本年度の研究で得られた結果は、国際学会で2件の口頭発表、ならびに2件のポスター発表で公開した。また国内学会では3件の口頭発表、および1件のポスター発表を行った。このうち国際学会1件、国内学会1件の口頭発表は招待講演として講演を行った。透過型テラヘルツイメージング装置の測定原理と結果の詳細についてまとめた論文は、学術雑誌、Joumal of Apphed Physicsに2012年6月に掲載された。また、この装置を用いて液体サンプルのテラヘルツ波吸収係数を高精度に測定する手法を考案し、「テラヘルツ帯域光による試料透過光の取得処理方法及びその装置」という名称で2012年2月に特許出願を行った。
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[Presentation] Tunable THz radiation from intrinsic Josephson junctions in Bi2Sr2CaCu208+s in a localized phase rotating mode2013
Author(s)
M.Tsujimoto, K.Delfanazari, M.Sawamura, T.Kitamura, K.Ishida, C.Watanabe, S.Sekimoto, T.Yamamoto, T Kashiwagi, H.Minami, K.Kadowaki
Organizer
2013 American Physical Society March Meeting
Place of Presentation
ボルティモア(アメリカ)
Year and Date
2013-03-19
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[Presentation] Design and analysis of the radiation pattern for the high-Tc superconducting THz source2013
Author(s)
M.Tsujimoto, K.Delfanazari, T.Kitamura, M.Sawamura, K.Ishida, S.Sekimoto, C.Watanabe, T.Yamamoto, T.Kashiwagi, H.Minami, K.Kadowaki
Organizer
MANA International Symposium 2013
Place of Presentation
エポカルつくば(茨城県)
Year and Date
2013-02-27
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[Presentation] Bi-2212固有ジョセフソン接合系の局在位相回転モードとTHz発振2012
Author(s)
辻本学, Kaveh Delfanazari, 澤村真史, 北村健郎, 石田和也, 関本俊佑, 渡辺千春, 山本卓, 柚木隆成, 南英俊, 門脇和男
Organizer
第20回渦糸物理国内会議
Place of Presentation
鷲羽山下電ホテル(岡山県)
Year and Date
2012-12-09
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[Presentation] Broadly tunable sub-terahertz radiation from high-Tc superconductingB12Sr2CaCu2O8+〓single crystals2012
Author(s)
M.Tsujimoto, K.Delfanazari, T.Kitamura, M.Sawamura, K.Ishida, S.Sekimoto, C.Watanabe, H.Asai, T.Yamamoto, T.Kashiwagi, H.Minami, R.A.Klemm, M.Tachiki, K.Kadowaki
Organizer
25th International Superconductivity Symposium
Place of Presentation
タワーホール船堀(東京都)(招待講演)
Year and Date
2012-12-05
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[Presentation] THz imaging system using high-Tc superconducting devices2012
Author(s)
M.Tsujimoto, K.Delfanazari, M.Sawamura, T.Kitamura, K.Ishida, C.Watanabe, S.Sekimoto, T.Yamamoto, T.Kashiwagi, H.Minami, K.Kadowaki
Organizer
International Symposium on Frontiers 1n THz , Technology
Place of Presentation
東大寺総合文化センター
Year and Date
2012-11-29
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[Presentation] 銅酸化物高温超伝導体Bi2212発振素子の広帯域チューニング特性2012
Author(s)
辻本学, Kaveh Delfanazari, 石田和也, 関本俊佑, 渡辺千春, 北村健郎, 澤村真史, 山本卓, 柏木隆成, 南英俊, 門脇和男
Organizer
JST CREST 『新機能創成に向けた一光・光量子科学技術』研究領域第5回公開シンポジウム
Place of Presentation
日本科学未来館(東京都)
Year and Date
2012-11-23
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[Presentation] B12212固有ジョセフソン接合系におけるTHz発振の広帯域可変周波数特性2012
Author(s)
辻本学, Kaveh Delfanazari, 澤村真史, 北村健郎, 石田和也, 関本俊佑, 渡辺千春, 山本卓, 柏木隆成, 南英俊, 門脇和男
Organizer
日本物理学会2012年秋季大会
Place of Presentation
横浜国立大学(神奈川県)
Year and Date
2012-09-20
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