2010 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
21360015
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Research Institution | National Institute for Materials Science |
Principal Investigator |
WANG Huabing 独立行政法人物質・材料研究機構, ナノテクノロジー基盤萌芽ラボ, 主幹研究員 (70421427)
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Keywords | テラヘルツ / ジョセブソン接合アレー / レーザー |
Research Abstract |
今年度は、Physical Review Letters誌とPhysical Review B誌とに、それぞれ、"Coherent Terahertz Emission of Intrinsic Josephson Junction Stacks in the Hot Spot Regime"、"Interaction of hot spots and terahertz waves in Bi_2Sr_2CaCu_2O_8 intrinsic Josephson junction stack of various geometry"を発表するなど研究は順調に進展している。 固有ジョセブソン接合からのTHz放射メカニズム解明と、THz放射出力アップを目指して、研究代表者が発明した両面加工法により様々な形状の接合スタックを単結晶チップに集積し、THz放射出力・周波数の評価を行った。さらに研究代表者は、チュービンゲン大学に滞在し、日独共同で低温走査型レーザー顕微鏡を用いたテラヘルツ励起パターン(定在波パターン)の観測を行った。接合スタックの形状が接合面内を伝搬する電磁波に対する空洞共振器として働き、この共振周波数が、接合電圧で決まるジョセブソン周波数に一致するときにTHz外部放射が得られる。研究代表者が発見した高バイアス条件においては、接合内に加熱領域(T>Tc)が生じるとともに、40%を超える放射THz周波数可変性が観測された。加熱領域の出現により空洞共振器の実効サイズが接合の非加熱領域(T<Tc)となることから、共振器の長さが変化し共振周波数が変化することが解った。バイアス電流と熱浴の温度を制御することにより、放射周波数の広範囲な制御が可能となった。
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[Journal Article] Coherent Terahertz Emission of Intrinsic Josephson Junction Stacks in the Hot Spot Regime2010
Author(s)
H.B.Wang, S.Guenon, B.Gross, J.Yuan, Z.G.Jiang, Y.Y.Zhong, M.Grunzweig, A.Iishi, P.H.Wu, T.Hatano, D.Koelle, R.Kleiner
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Journal Title
Phys.Rev.Lett.
Volume: 105
Pages: 057002(1-4)
Peer Reviewed
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[Journal Article] Interaction of hot spots and terahertz waves in Bi2Sr2CaCu2O8 intrinsic Josephson junction stacks of various geometry2010
Author(s)
S.Guenon, M.Grunzweig, B.Gross, J.Yuan, Z.G.Jiang, Y.Y.Zhong, M.Y Li., A.Iishi, P.H Wu., T.Hatano, R.G.Mints, E.Goldobin, D.Koelle, H.B.Wang, R.Kleiner
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Journal Title
Phys.Rev.B
Volume: 82
Pages: 214506(1-10)
Peer Reviewed
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[Presentation] Coherent Terahertz Emission of Intrinsic Josephson Junction Stacks in the Hot Spot Regime2011
Author(s)
Reinhold Kleiner, in collaboration with S.Guenon, B.Gross, M.Grunzweig, D.Koelle, H.B.Wang, J.Yuan, A.Iishi, T.Hatano, Z.Jiang, Y.Zhong, P.H.Wu
Organizer
APS March Meeting
Place of Presentation
Dallas(米国)
Year and Date
2011-03-11
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[Presentation] Tunable terahertz emission from intrinsic Josephson junctions2010
Author(s)
H.B.Wang, S.Guenon, J.Yuan, Boris Gross, Z.G.Jiang, M.Gruenzweig, Y.Y.Zhong, A.Iishi, P.H.Wu, T.Hatanoa, D.Koelle, R.Kleiner
Organizer
Applied Superconductivity Conference
Place of Presentation
Washington DC(米国)
Year and Date
20100801-20100806
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[Presentation] Imaging Hot Spots and Waves in intrinsic Josephson junctions2010
Author(s)
Reinhold Kleiner, Stefan Guenon, Boris Gross, Matthias Grunzweig, Dieter Koelle, Huabing Wang, Jie Yuan, Akira Iishi, Takeshi Hatano, Zhenguo Jiang, Yangyin Zhong, Peiheng Wu
Organizer
Dubna-Nano2010
Place of Presentation
Dubna(ロシア)
Year and Date
20100705-20100711
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[Presentation] Intrinsic Josephson junctions in high temperature superconductors as generators for THz radiation2010
Author(s)
Reinhold Kleiner, Stefan Guenon, Boris Gross, Matthias Grunzweig, Dieter Koelle, Huabing Wang, Jie Yuan, Akira Iishi, Takeshi Hatano, Zhenguo Jiang, Yangyin Zhong, Peiheng Wu
Organizer
Conference SYN-NANO 2010
Place of Presentation
Dubna(ロシア)
Year and Date
20100704-20100717
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[Presentation] Terahertz Emission from Intrinsic Josephson Junctions at High bias and Low Bias2010
Author(s)
H.B.Wang, J.Yuan, A.Iishi, T.Hatano, S.Guenon, M.Grunzweig, B.Gross, D.Koelle, R.Kleiner, Z.G.Jiang, Y.Y.Zhong, P.H.Wu
Organizer
Dubna-Nano2010
Place of Presentation
Dubna(ロシア)
Year and Date
20100704-20100712
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[Presentation] Terahertz Emission from Intrinsic Josephson Junctions in High-bias Current Regime2010
Author(s)
H.B.Wang, S.Guenon, J.Yuan, Z.G.Jiang, Y.Y : Zhong, P.H.Wu, A.Iishi, T.Hatano, B.Gross, M.Gruenzweig, D.Koelle, R.Kleiner
Organizer
The 7th international Symposium on Intrinsic Josephson Effects and Plasma Oscillations in High-Tc Superconductors (Plasma 2010)
Place of Presentation
弘前大学(青森県)
Year and Date
20100429-20100502
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[Presentation] Imaging of Hot spots and THz waves in Intrinsic Josephson junction2010
Author(s)
Reinhold Kleiner, Stefan Guenon, Boris Gross, Matthias Grunzweig, Dieter Koelle, Huabing Wang, Jie Yuan, Akira Iishi, Takeshi Hatano, Zhenguo Jiang, Yangyin Zhong, Peiheng Wu
Organizer
The 7th international Symposium on Intrinsic Josephson Effects and Plasma Oscillations in High-Tc Superconductors (Plasma 2010)
Place of Presentation
弘前大学(青森県)
Year and Date
20100429-20100502
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[Presentation] THz generation using intrinsic Josephson junctions2010
Author(s)
H.B.Wang, S.Guenon, J.Yuan, Boris Gross, Z.G.Jiang, M.Gruenzweig, Y.Y.Zhong, A.Iishi, P.H.Wu, T.Hatanoa, D.Koelle, R.Kleiner
Organizer
応用物理学会超伝導分科会第41回研究会
Place of Presentation
大阪大学(大阪府)
Year and Date
2010-06-24