Phonon-cooling Hot Electron Bolometer of Superconducting thin films on Diamond

2012 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 23656007
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Applied materials science/Crystal engineering
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: NAKAJIMA Kensuke 山形大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (70198084)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): TAKANO Yoshihiko 物質材料研究機構, 超伝導材料研究センター, グループリーダー (10354341)
• Project Period (FY): 2011 – 2012
• Keywords: 超伝導 / ダイヤモンド / ボロメータ / NbN

Research Abstract

NbN thin films for hot-electron bolometer (HEB) were first deposited on diamond which has advantages of a high thermal conductivity at cryogenic temperatures and a good terahertz transparency and its superconducting properties are also revealed. Superconducting properties of Boron-doped diamonds were studied and all-diamond Josephson junctions are first fabricated successfully.

Research Products

• [Journal Article] Microwave characteristics of microwave kinetic inductance detectors using rewound spiral resonators array (2013)
  • Author(s): K. Hayashi, A. Saito, T. Sawada, Y. Ogawa, K. Nakajima, H. Yamada, S. Ariyoshi, S. Ohshima
  • Journal Title: Physics Procedia Volume: vol. 45 Pages: 213-216
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] J.Bae NbN-Based Microwave Kinetic Inductance Detector with a Rewound Spiral Resonator for Broadband Terahertz Detection (2013)
  • Author(s): S. Ariyoshi, K. Nakajima, A. Saito, T.Taino, H.Tanoue, K.Koga, N. Furukawa, H.Yamada, S.Ohshima, C.Otani
  • Journal Title: Applied Physics Express Volume: vol. 6 Pages: 0641031-3
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Vertical SNS weak-link Josephson junction fabricated from only boron-doped diamond (2012)
  • Author(s): M.Watanabe, R.Kanomata, S.Kurihara, A.Kawano, S.KItagoh, T.Yamaguchi, Y.Takano, H.Kawarada
  • Journal Title: PHYSICAL REVIEW B Volume: vol.85 Pages: 184516
  • DOI: DOI:10.1103,
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Photoemission study of electronic structure evolution across the metal-insulator transition of heavily B-doped diamond (2011)
  • Author(s): H.Okazaki, T.Arakane, K.Sugawara, T.Sato, T.Takahashi, T.Wakita, M.Hirai, Y.Muraoka Y.Takano, S.Ishii, S.Iriyama, H.Kawarada, T.Yokoya
  • Journal Title: JOURNAL OF PHYSICS AND CHEMISTRY OF SOLIDS Volume: vol.72,No.5 Pages: 582-584
  • DOI: DOI:10.1016,
  • Peer Reviewed
• [Presentation] NbN 薄膜を用いたテラヘルツ帯・力学インダクタンス検出器の作製と評価 (2013)
  • Author(s): 有吉誠一郎,中島健介,齊藤敦,林賢人 田井野徹,田之上寛之,山田博信,大嶋重利,大谷知行,ジョンソクベイ
  • Organizer: 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • Place of Presentation: 神奈川工科大学(神奈川県)
  • Year and Date: 20130327-30
• [Presentation] 単一SDA 集積HTS ジョセフソン接合テラヘルツ波検出器の電力特性および周波数特性 (2013)
  • Author(s): 山田博信,早坂隆顕,外谷弦太,中島健介,齊藤敦,大嶋重利
  • Organizer: 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • Place of Presentation: 神奈川工科大学(神奈川県)
  • Year and Date: 20130327-30
• [Presentation] スパイラル共振器を用いたマイクロ波力学インダクタンス検出器アレイの設計と評価 (2013)
  • Author(s): 林賢人,齊藤敦,小川裕平,村田光茂,田中希,澤田俊宏,中島健介,山田博信,有吉誠一郎,田井野徹,田之上寛之,大谷知行,大嶋重利
  • Organizer: 超伝導エレクトロニクス研究会
  • Place of Presentation: 機械振興会館(東京都)
  • Year and Date: 2013-04-19
• [Presentation] テラヘルツ波帯MKID 用高品質薄膜の作製 (2012)
  • Author(s): 日下康平,M. K. Sajja,山田博信,中島健介
  • Organizer: 第67回応用物理学会東北支部学術講演会
  • Place of Presentation: 東北大学(宮城県)
  • Year and Date: 20121206-07
• [Presentation] Microwave characteristics of microwave kinetic inductance detectors using rewound spiral resonators array (2012)
  • Author(s): K. Hayashi, A. Saito, T. Sawada, Y. Ogawa, K. Nakajima, H. Yamada, S. Ariyoshi, S. Ohshima
  • Organizer: 25th International Symposium on Superconductivity
  • Place of Presentation: タワーホール船堀(東京都)
  • Year and Date: 20121203-05
• [Presentation] Deposition of NbN thin films on diamond substrate for Hot Electron Bolometer (2012)
  • Author(s): M. K. Sajja,K. Kusaka,H. Yamada,K.Nakajima
  • Organizer: Applied Superconductivity Conference
  • Place of Presentation: Portland OR, USA
  • Year and Date: 20121007-12
• [Presentation] J.Bae Design and Fabrication of a Microwave Kinetic Inductance Detector for an Imaging Fourier Transform Terahertz Spectrometer (2012)
  • Author(s): S. Ariyoshi, K.Nakajima, A.Saito, T. Taino, H.Tanoue, K.Koga, N.Furukawa, H.Yamada, S.Ohshima, C.Otani
  • Organizer: The 37th International Conference on Infrared, Milimeter and Terahertz Waves (IRMMW-THz)
  • Place of Presentation: Wollongong, Australia
  • Year and Date: 20120923-28
• [Presentation] 異なる基板上の窒化ニオブを用いた力学インダクタンス検出器の作製 (2012)
  • Author(s): 田之上寛之,有吉誠一郎,田井野徹,古賀健祐,古川昇,大谷知行,齊藤敦,中島健介,成瀬雅人,明連広昭
  • Organizer: 第73回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 愛媛大/松山大(愛媛県)
  • Year and Date: 20120911-14
• [Presentation] (Bi,Pr)(Fe,Mn)O_3/SrTi O_3/B 添加ダイヤモンド積層構造の疲労特性評価 (2012)
  • Author(s): 川崎寛樹, 木下昂洋, 野村幸寛,川江健, 中嶋宇史, 徳田規夫, 高野義彦,岡村総一郎, 森本章治
  • Organizer: 第73回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 愛媛大/松山大(愛媛県)
  • Year and Date: 20120911-14
• [Presentation] 窒化ニオブを用いた力学インダクタンス検出器の作製 (2012)
  • Author(s): 田之上寛之,有吉誠一郎,田井野徹,古賀健祐,古川昇,齊藤敦,中島健介明連広昭,大谷知行
  • Organizer: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 早稲田大学(東京都)
  • Year and Date: 20120315-18
• [Presentation] スパイラルMKID の設計と室温モデルによる動作検証 (2012)
  • Author(s): 山田博信,齊藤敦,須藤陽介,中島健介,有吉誠一郎,大嶋重利
  • Organizer: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 早稲田大学(東京都)
  • Year and Date: 20120315-18
• [Presentation] テラヘルツ帯2次元フーリエ分光用力学インダクタンス検出器の開発 (2012)
  • Author(s): 有吉誠一郎,中島健介,齊藤敦,田井野徹,大嶋重利,大谷知行
  • Organizer: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 早稲田大学(東京都)
  • Year and Date: 20120315-18
• [Presentation] スパイラル型マイクロ波インダクタンス検出器の設計とマイクロ波共振特性 (2012)
  • Author(s): 中島健介,齊藤敦,田之上寛之,有吉誠一郎,田井野徹,山田博信,明連広昭,大谷知行,大嶋重利
  • Organizer: 超伝導エレクトロニクス研究会
  • Place of Presentation: 機械振興会館(東京都)
  • Year and Date: 2012-04-20