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テラヘルツ電磁波を用いた磁場下での超伝導特性複合マッピングシステムの試作

研究課題

研究課題/領域番号 11554014
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
研究機関大阪大学

研究代表者

萩行 正憲  大阪大学, 超伝導フォトニクス研究センター, 教授 (10144429)

研究分担者 斗内 政吉  大阪大学, 超伝導フォトニクス研究センター, 教授 (40207593)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
13,900千円 (直接経費: 13,900千円)
2000年度: 8,500千円 (直接経費: 8,500千円)
1999年度: 5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
キーワードテラヘルツ電磁波 / 高温超電導体 / 超伝導電流マッピング / 磁束 / フェムト秒レーザー / 光生成キャリヤ / 半導体評価 / リアルタイムイメージング / 超短光パルス / 超高速光応答 / 高温超伝導体 / ポンプ-プローブ分光 / 磁束ダイナミクス / テラヘルツイメージ / テラヘルツ時間領域分光法 / サブテラヘルツ波 / インコヒーレント光源 / 相互相関 / 時間領域テラヘルツ分光 / 光伝導スイッチ / マルチモードレーザーダイオード / スーパールミネッセントダイオード
研究概要

本研究の目的は、平成7年に研究代表者らが発見した「超短光パルスによる高温超伝導体からのテラヘルツ電磁波放射現象」を利用して、超伝導体中を流れる電流をマッピングするシステムを開発することである。フェムト秒レーザーを絞り、超伝導薄膜上を2次元的に走査し、放射されるテラヘルツ波の振幅を測定することにより、空間分解能20ミクロンで超伝導電流の可視化に成功した。また、放射されるテラヘルツ波が電流方向に偏光していることを利用して、電流の向きも含めたマッピング(ベクトルマッピング)装置の開発も行い、磁束がトラップされた超伝導体中を流れる電流の様子を可視化した。これらの装置を用いて、薄膜中の様々な条件下での電流分布を測定し、ビーンモデルで半定量的に説明が可能であることを明らかにし、この装置の有効性を確認した。更に、テラヘルツ波そのものを利用したイメージングシステムを開発し、半導体中の光生成キャリヤの分布測定に応用した。このシステムの発展形として、電気光学結晶とCCDを用いた準リアルタイムテラヘルツイメージングシステムの試作も行った。これらの成果は、テラヘルツ波の新しい応用として今後の発展が期待されるものである。

報告書

(3件)
  • 2001 研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (49件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (49件)

  • [文献書誌] S.Shikii: "Observation of supercurrent distribution in YBa_2Cu_3O_<7-δ> thin films using THz radiation excited with femtosecond laser pulses"Appl. Phys. Lett.. 74. 1317-1319 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hangyo: "Ion-beam milling of YBCO thin films and their charasterization by time-resolved pump-probe method"IEEE Trans. on Appl. Supercond.. 9. 1952-1955 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hangyo: "Observation of supercurrent distribution in YBCO thin film devices by photoexcited THz radiation"IEEE Trans. on Appl. Supercond.. 9. 3038-3041 (1999)

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  • [文献書誌] M.Tonouchi: "Detection and storage of femtosecond laser pnlse signals by optical magnetic-flux-generation in a YBCO thin film loop"IEEE Trans. on Appl. Supercond.. 9. 4467-4470 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nashima: "Femtosecond optical pulse response of Y_<0.7>Pr_<0.3>Ba_2Cu_3O_<7-δ> thin films"Advances in Superconductivity. XI. 93-97 (1999)

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  • [文献書誌] S.Nashima: "Ion milling of YBa_2Cu_3O_<7-δ> thin films and their characterization"Advances in Superconductivity. XI. 129-132 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Yamashita: "Evaluation of supercurrent distribntion by terahertz radiation mapping"Advances in Superconductivity. XI. 189-192 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kondo: "A novel two-dimensional mapping system for supercurrent distribution using femtosecond laser pulses"Advances in Superconductivity. XI. 1285-1289 (1999)

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  • [文献書誌] O.Morikawa: "Vector imaging of supercurrent flow in YBa_2Cu_3O_<7-δ> thin films using terahertz radiation"Appl. Phys. Lett.. 75. 3387-3389 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ch.Ludwig: "Electrodynamic c-axis properties of YBa_2Cu_3O_<7-δ> films in the THz frequency regime"Phys. Status Solidi. 213. 405-412 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 萩行正憲: "高温超伝導体からのテラヘルツ光発生"O plus E. 22. 51-61 (2000)

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  • [文献書誌] M.Tonouchi: "Terahertz radiation imaging of supercurrent distribution in vortex-penetrated YBa_2Cu_3O_<7-δ> thin film strps"J. Appl. Phys.. 87. 7366-7375 (2000)

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  • [文献書誌] M.Tonouchi: "Vortex penetration in YBCO thin film strips observed by THz radiation imaging"Physica B. 248-288. 853-854 (2000)

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  • [文献書誌] M.Yamashita: "Visualization of supercurrent distribution by THz radiation mapping"Physica B. 248-288. 2067-2068 (2000)

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  • [文献書誌] O.Morikawa: "Vector map imaging of supercurrent distribution in high-Tc superconductive thin films"Physica B. 248-288. 2069-2070 (2000)

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  • [文献書誌] S.Nashima: "Two components in femtosecond optical response of Y_<0.7>Pr_<0.3>Ba_2Cu_3O_<7-δ> films in superconducting state"Jpn. J. Appl. Phys.. 39. L663-L666 (2000)

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  • [文献書誌] M.Yamashita: "Supercurrent distribution in YBCO strip lines under bias current and magnetic fields observed by THz radiation imaging"Physica C. 355. 217-224 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Shikii et al.: "Observation of supercurrent distribution in Yba_2-Cu_3O_<7-8> thin films using THz radiation excited with femosecond laser pulses"Appl. Phys. Lett.. 74. 1317-1319 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Hangyo et al.: "Ion-beam milling of YBCO thin films and their characterization by time-resolved pump-probe method"IEEE Trans. on Appl. Supercond.. 9. 1952-1955 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Hangyo et al.: "A cross-correlation spectroscopy in subterahertz region using an incoherent light source"IEEE Trans. on Appl. Supercond.. 9. 3038-3041 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Tonouchi et al.: "Detection and storage of femtosecond laser pulse signals by optical magnetic-flux-generation in a YBCO thin film loop"IEEE Trans. on Appl. Supercond.. 9. 4467-4470 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Nashima et al.: "Femtosecond optical pulse response of Y_<0.7>Pr_<0.3>Ba_2-Cu_3O_<7-8> thin films"Advances in Superconductivity. XI. 93-97 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Nashima et al.: "Ion milling of Yba_2-Cu_3O_<7-8> thin films and their characterization"Advances in Superconductivity. XI. 129-132 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Yamashita et al.: "Evaluation of supercurrent distribution by terahertz radiation mapping"Advances in Superconductivity. XI. 189-192 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Kondo et al.: "A novel two-dimensional mapping systems for supercurrent distribution using femtosecond laser pulses"Advances in Superconductivity. XI. 1285-1289 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] O. Morikawa et al.: "Vector imaging of supercurrent flow in Yba_2-Cu_3O_<7-8> films in the THz frequency regime"Appl. Phys. Lett.. 75. 3387-3389 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ch. Ludwig et al.: "Electrodynamic c-axis properties of Yba_2-Cu_3O_<7-8> films in the THz frequency regime"Phys. Status Solidi. 213. 405-412 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Tonouchi et al.: "Terahertz radiation imaging of supercurrent distribution in vortex-penetrated Yba_2-Cu_3O_<7-8> film strips"J. Appl. Phys.. 87. 7366-7375 (2000)

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    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Tonouchi et al.: "Vortex penetration in YBCO thin film strips observed by THz radiation imaging"Physica B. 248-288. 853-854 (2000)

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    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Yamashita et al.: "Visualization of supercurrent distribution by THz radiation mapping"Physica B. 248-288. 2067-2068 (2000)

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    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] O. Morikawa et al.: "Vector map imaging of supercurrent distribution in high-Tc superconductive thin films"Physica B. 248-288. 2069-2070 (2000)

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    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Nashima et al.: "Two components in femtosecond optical response of Y_<0.7>Pr_<0.3>Ba_2-Cu_3O_<7-8> films in superconducting state"Jpn. J. Appl. Phys.. 39. L663-L666 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Yamashita et al.: "Supercurrent distribution in YBCO strip lines under bias current and magnetic fields observed by THz radiation imaging"Physica C. 355. 217-224 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Kida 他: "Low-energy charge dynamics in La_<0.7>Ca_<0.3>MnO_3 : THz time-domain spectroscopic studies"Phys.Rev.B. 62-18. R11965-R11968 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Tonouchi 他: "Terahertz radiation imaging of supercurrent distribution in vortex-penetrated YBa_2Cu_3O_<7-δ> thin films strips"J.Appl.Phys.. 87-10. 7366-7375 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nashima 他: "Two components in femtosecond optical response of Y_<0.7>Pr_<0.3>Ba_2Cu_3O_<7-δ> thin films in superconducting state"Jpn.J.Appl.Phys.. 39-Pt.2 7A. L663-L666 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Yamashita 他: "Visualization of supercurrent distribution by THz radiation mapping"Physica B. 284-288. 2067-2068 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] O.Morikawa 他: "Vector map imaging of supercurrent distribution in high-T_c superconductive thin films"Physica B. 284-288. 2069-2070 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nashima 他: "Femtosecond optical response of Y_<0.7>Pr_<0.3>Ba_2Cu_3O_<7-δ> thin films"Physica B. 284-288. 931-932 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A.Moto 他: "Terahertz radiation imaging of vortex penetration into YBCO thin films with and without ordered arrays of antidots"IEICE Trans.Electron.. E84-C-1. 67-73 (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kondo 他: "Terahertz radiation from superconducting YBa_2Cu_3O_<7-δ> thin films with 1.55 μm excitation"Jpn.J.Appl.Phys.. 40-Pt.1 2A. 640-643 (2001)

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  • [文献書誌] T.Kondo: "THz radiation using 1.55 μm femtosecond laser pulses"IEEE 7th Int. Conf. on Terahertz Electronics Proc.. 161-164 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nashima: "Terahertz radiation from high-T_c superconductive log-periodic antennas"IEEE 7th Int. Conf. on Terahertz Electronics Proc.. 173-176 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Saijo: "THz rsdiation from superconducting Y_<0.7>Pr_<0.3>Ba_2Cu_3O_<7-δ> films by femtosecond lsaer excitation"IEEE 7th Int. Conf. on Terahertz Electronics Proc.. 246-248 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kitoh: "Time domain THz spectroscopy of BaTiO_3 thin films"IEEE 7th Int. Conf. on Terahertz Electronics Proc.. 268-271 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M.Yamashita: "Visualization of supercurrent distribution in high-T_c superconductor YBCO thin films by THz radiation mapping"IEEE 7th Int. Conf. on Terahertz Electronics Proc.. 276-279 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] O.Morikawa: "Vector imaging of supercurrent flow in YBa_2Cu_3O_<7-δ> thin films using terahertz radiation"Appl.Phys.Lett.. 75. 3387-3389 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 萩行正憲: "光伝導スイッチによるTHz波の発生"応用物理. 68. 1390-1391 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2020-05-15  

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