| 研究課題/領域番号 |
09680452
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
プラズマ理工学
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| 研究機関 | 秋田大学 |
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研究代表者 |
小武内 哲雄 秋田大学, 工学資源学部, 教授 (30006697)
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| 研究分担者 |
淀川 信一 秋田大学, 工学資源学部, 助手 (90282160)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1999
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| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
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| 配分額 *注記 |
1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1999年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1998年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
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| キーワード | 固体プラズマ / InSb / サブミリ波 / 非可逆性 / イメージ線路 / 周期構造線路 / 表面波共鳴 / 誘電体イメージ線路 |
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| 研究概要 |
まず基礎的な検討として、種々の温度に冷却したp-InSb薄板の671GHzのサブミリ波の透過電力の磁界に対する変化を測定し理論値との比較をおこなって、冷却時においては十分低損失でサブミリ波が透過することを確かめ、p-InSbがサブミリ波帯の誘電体イメージ線路の構成要素となりうることを示した。次に、同じ購成でサブミリ波の透過を電流端子からのプラズマの注入により制御する可能性を検討した結果、p型InSb中のサブミリ波の伝搬を高速で制御する可変減衰器の可能性が示された。ついで、n型InSbの薄板を挿入した二層構造導波管のサブミリ波の伝搬特性を磁界中で温度を変えて測定して、従来70GHz帯で検討が行われていた表面遅波共鳴現象がサブミリ波においてもまったく同様に生じることを確認した。また、p型試料を挿入した同様の実験により、526GHzおよび671GHzのサブミリ波伝搬に15dB以上の非可逆性が現れることを確認し、実験実験結果は対応する理論解析ときわめてよく一致した。またこの構造で、二層構造導波管の671GHzのサブミリ波透過特性が印加電流によって大きく変化することを確認することができ、この場合に対するFDTD法による解析を行い、上記の実験結果との定性的な一致を得た。さらにp型薄板を用いたイメージ線路について、サブミリ波が実際にその上を伝搬すること、電子密度の増加によって大きな減衰が現れることを確認した。
以上の特性は、いずれもプラズマ密度の変化によって高速で制御可能であると考えられるので、将来のInSbを用いたサプミリ波ICの構成要素としての大きな可能性を持っている。なお、プラズマがさらに多様な分布を採った場合の検討は現在の段階では残念ながら不十分に終わったが、今後周期構造を含む種々のプラズマ密度分布に対する伝搬特性を検討する予定であり、現在サブミリ波帯で、FDTD法を用いて検討を進めている。
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