2015 Fiscal Year Annual Research Report
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26790032
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
辻本 学 筑波大学, 数理物質系, 助教 (20725890)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 高温超伝導体 / ジョセフソン効果 / テラヘルツ波 / 温度分布イメージング / パッケージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではビスマス系銅酸化物高温超伝導体の固有ジョセフソン接合を使ったコヒーレントな連続テラヘルツ光源の高出力化、および光源の応用をめざした研究を実施した。具体的には（１）温度分布イメージング装置を使った自己発熱特性の評価、（２）発熱を考慮したテラヘルツ波発生メカニズムの解明、および（３）排熱を最適化した高出力光源パッケージの実装に取り組んだ。当初の計画通り、蛍光イメージング法を応用した温度分布イメージング装置を構築し、光源の局所的な温度上昇（ホットスポット）とテラヘルツ波出力の関係を定量的に調べた。ホットスポットが出力を抑制する様子を実際に観察し、テラヘルツ波発生に与えるネガティブな影響をはじめて明らかにした。さらに注入電流分布に依存した温度分布を動的に制御することで、最大20パーセントの高出力化を達成した。この知見を生かして排熱を最適化したテラヘルツ光源パッケージ部品の製作を行った。
本研究で得られた成果は、アメリカ物理学会のPhysical Review Applied誌において筆頭論文として掲載された。学術雑誌における解説１編に加え、国際学会の筆頭著者としてのプロシーディングス１編も公開されている。応用物理学会秋季学術講演会および超伝導に関する国際学会THz-Plasma2014では招待講演を行った。国際学会と国内学会ではそれぞれ５件（うち口頭２件）と８件（うち口頭６件）の発表を行った。研究成果は日刊工業新聞の記事として紹介され、京都大学ホームページではプレスリリースされた。パッケージ化技術に関する発明で１件の特許出願を行った。
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Research Products
(17 results)
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[Journal Article] A high- Tc intrinsic Josephson junction emitter tunable from 0.5 to 2.4 terahertz2015
Author(s)
T. Kashiwagi, K. Sakamoto, H. Kubo, Y. Shibano, T. Enomoto, T. Kitamura, K. Asanuma, T. Yasui, C. Watanabe, K. Nakade, Y. Saiwai, T. Katsuragawa, M. Tsujimoto, R. Yoshizaki, T. Yamamoto, H. Minami, R. A. Klemm, and K. Kadowaki
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Journal Title
Applied Physics Letters
Volume: 107
Pages: 082601-(1-5)
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Efficient fabrication of intrinsic-Josephson-junction terahertz oscillators with greatly reduced self-heating effects2015
Author(s)
T. Kashiwagi, T. Yamamoto, H. Minami, M. Tsujimoto, R. Yoshizaki, K. Delfanazari, T. Kitamura, C. Watanabe, K. Nakade, T. Yasui, K. Asanuma, Y. Saiwai, Y. Shibano, T. Enomoto, H. Kubo, K. Sakamoto, T. Katsuragawa, B. Markovic, J. Mirkovic, R. A. Klemm, and K. Kadowaki
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Journal Title
Physical Review Applied
Volume: 4
Pages: 054018-(1-16)
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] A high Tc superconducting terahertz emitter operated from 0.5 to 2.4 THz2016
Author(s)
T. Kashiwagi, K. Sakamoto, H. Kubo, Y. Shibano, T. Enomoto, T. Kitamura, K. Asanuma, T. Yasui, C. Watanabe, K. Nakade, Y. Saiwai, T. Katsuragawa, T. Tanaka, T. Yuasa, M. Tsujimoto, R. Yoshizaki, T. Yamamoto, H. Minami, R.A. Klemm, and K. Kadowaki
Organizer
2016 American Physical Society March Meeting
Place of Presentation
Baltimore, Maryland, USA
Year and Date
2016-03-16
Int'l Joint Research
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