2023 Fiscal Year Final Research Report
Demonstration of multi-photon laser emission from superconducting intrinsic Josephson junctions
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20H02606
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 29010:Applied physical properties-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浅井 栄大 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00722290)
町田 昌彦 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, システム計算科学センター, 研究主席 (60360434)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ジョセフソン効果 / テラヘルツ放射 / 高温超伝導体 / 周波数変調 / テラヘルツ通信 / 周波数変換 |
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| Outline of Final Research Achievements |
The demand for high-speed wireless communications that exchange large amounts of data using radio waves and light flying through space has been increasing ever since the Corona Disaster. To meet this global demand, development of even more advanced wireless networks, Beyond 5G/6G technologies, is proceeding at a rapid pace. Superconducting terahertz light sources are being studied as one of the light sources in the terahertz band, the frequency band of electromagnetic waves necessary for such wireless communications. In this research, we have successfully developed terahertz-wave FM technology that transmits 3 gigahertz microwave signals generated by a commercial signal generator in terahertz waves by utilizing the Josephson effect, a property that only superconductors possess.
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| Free Research Field |
超伝導デバイス
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
超伝導テラヘルツ光源は小型で安定に動作する固体デバイスであり、単色テラヘルツ発振、広帯域チューニング性能、アレイ化による高出力発振、高い放射効率、円偏光テラヘルツ電磁波の発生など、他の技術にはないユニークな特徴を備えています。本研究で新たに実現したFM方式は、従来の複雑かつ特殊な光学機器を使用する方式よりも単純でありながら、高い精度で周波数や帯域を制御できる点で優れています。これまでに報告された超伝導テラヘルツ光源の周波数範囲は0.15テラヘルツから2テラヘルツの領域であり、Beyond 5G／6G通信のターゲットとなる周波数領域が含まれます。
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