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超伝導光演算デバイスの開発

Research Project

Project/Area Number 19656091
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Electron device/Electronic equipment
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

斗内 政吉  Osaka University, レーザーエネルギー学研究センター, 教授 (40207593)

Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywordsジョセフソン接合 / 光応答 / フェムト秒パルスレーザー / 超伝導磁束量子デバイス / 磁束フロートランジスタ / 光演算
Research Abstract

これまで、ジョセフソン磁束量子フロートランジスタ(JVFT)にフェムト秒レーザーパルスを照射し、その光応答から高速演算素子としての可能性を検討してきた。前年度にはJVFTの応答速度速度を検証し、JFVTの応答時間が5ps以下であることを示した。今年度は、さらにレーザーパルス照射時における精密な電流一電圧特性の測定、ジョセフソン接合からのテラヘルツ放射を計測を行い、さらにジョセフソン電流をナノブリッジに変えて同様のパルス照射実験を行った。
精密なI-V測定を行った結果、光照射下ではI-V曲線にはFiske stepに似た電流ステップが観測された。これらは交流ジョセフソン効果と光照射によって生成された磁束が高速にチャンネルをフローする際に共振することにより発生したと考えられる。このように、光照射による磁束のダイナミクスを制御可能であることを示した。これと同時に、光照射されたジョセフソン接合からのテラヘルツパルス電磁波の発生・検出を行い、これに成功した。得られた波形から、光照射時の電流変化時間を見積もり、これまでの光電圧計測の結果と一致することが確認できた。また、100nm程度のブリッジ幅を持つナノブリッジの光応答計測にも着手し、パルスレーザー照射による出力電圧の発生も確認できている。このような取り組みにより、超伝導体の長短パルス光に対する応答を包括的に理解する礎を築くことが出来たと考える。

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2008 2007

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Optical Responses of Josephson Vortex Flow Transistor under Irradiation of Femtosecond Laser Pulses2007

    • Author(s)
      Y. Doda, I. Kawayama, H. Murakami, M. Tonouchi
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics 46

      Pages: 2381-2384

    • NAID

      10022547008

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] テラヘルツ動作超伝導フォトニツクデバイスの開発2008

    • Author(s)
      川山巌, 堂田泰史, 村上博成, 斗内政吉
    • Organizer
      電子情報通信学会電子デバイス研究会
    • Place of Presentation
      Sendai, Japan
    • Year and Date
      2008-12-20
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Dynamics of optically controlled Josephson vortices and their application to an ultrafast optical switch2008

    • Author(s)
      I. Kawayama, Y. Doda, H. Murakami, M. Tonouchi
    • Organizer
      15th International Workshop on Oxide Electronics
    • Place of Presentation
      Colorado, USA
    • Year and Date
      2008-09-15
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Novel superconducting optical switch based on a Josephson vortex flow transistor2008

    • Author(s)
      I. Kawayama, Y. Doda, H. Murakami, M. Tonouchi
    • Organizer
      2008 Applied Superconductivity Conference
    • Place of Presentation
      Chicago, USA
    • Year and Date
      2008-08-21
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] ジョセフソン光スイッチング素子の動作メカニズムの検討2008

    • Author(s)
      堂田泰史, 川山巌, 村上博成, 斗内政吉
    • Organizer
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      日本大学
    • Year and Date
      2008-03-28
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Superconducting Optical Input Device with Optically-Generated Vbrtices2007

    • Author(s)
      Y. Doda, I. Kawayama, H. Murakami and M. Tonouchi
    • Organizer
      The 14th International Workshop on Oxide Electronics
    • Place of Presentation
      Jeju island, Korea
    • Year and Date
      2007-10-09
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Demonstration of an optical interface for SFQ logic circuits2007

    • Author(s)
      I. Kawayama, Y. Doda, H, Murakami, M. Tonouchi, M. Inoue, A. Fujimaki
    • Organizer
      8th European Conference on Applied Superconductivity
    • Place of Presentation
      Brussels, Belgium
    • Year and Date
      2007-09-19
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] ジョセフソン磁束量子フロートランジスター型高速光入力素子の開発2007

    • Author(s)
      堂田泰史, 川山巌, 村上博成, 斗内政吉
    • Organizer
      第68回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道工業大学
    • Year and Date
      2007-09-05
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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