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共振器結合型Bi-2212単結晶発振器の創成による1THz以上の発振周波数の獲得

研究課題

研究課題/領域番号 15H03973
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

加藤 孝弘  長岡技術科学大学, 工学研究科, 助教 (10432098)

研究分担者 山田 容士  島根大学, 総合理工学研究科, 教授 (10362906)
川上 彰  国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所フロンティア創造総合研究室, 主任研究員 (90359092)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2015年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
キーワードテラヘルツ発振器 / 超伝導 / ジョセフソン接合 / 電子・電気材料 / マイクロ・ナノデバイス / テラヘルツ/赤外材料・素子 / 超伝導材料・素子 / 低温物性 / 固有ジョセフソン接合 / 結晶成長 / 計測工学 / デバイス設計・製造プロセス
研究成果の概要

Bi2Sr2CaCu2O8+δ固有ジョセフソン接合発振器において1THz以上の周波数領域でのコヒーレント発振を目指し、シャント抵抗有する固有接合アレイとストリップライン共振器との結合を試みた.数値計算上必要な素子パラメータを得ることができたが、接合アレイを形成する個々の接合特性の違いを制御できず共振器との結合は達成できなかった.このため発振素子の発振周波数を制限する原因の一つである自己発熱効果低減に向け、自己発熱を実験ならびに数値計算から評価した。得られた結果を素子作製プロセスに反映し自己発熱による素子温度上昇を抑制することに成功し、最高で1.12Tzの電磁波放射を観測することに成功した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Preparation of (11n) oriented Bi2Sr2CaCu2O8+x thin films without c-axis twin structure by the metal-organic decomposition method using vicinal SrTiO3 (110) substrates2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamada, T. Kato, T. Ishibashi, T. Okamoto, and N. Mori
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 8 号: 1 ページ: 015101-015101

    • DOI

      10.1063/1.5009330

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Preparation of (11n) Oriented Bi2Sr2CaCu2O8+x Thin Films by the Metal-organic Decomposition Method2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamada, N. Mori, T. Atsumi, T. Kato, T. Ishibashi
    • 雑誌名

      Physics Procedia

      巻: 65 ページ: 165-168

    • DOI

      10.1016/j.phpro.2015.05.100

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] BiOCl結晶におけるテラヘルツ領域の複素屈折率の評価2017

    • 著者名/発表者名
      加藤 孝弘、イッファ ファーハナ、鵜沼 毅也、八巻 和宏、入江 晃亘
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] テラヘルツ波発振用の単結晶Bi2Sr2CaCu2Oxのフラックス成長2017

    • 著者名/発表者名
      山田 容士、西尾 優樹、荒川 幸治、舩木 修平、加藤 孝弘
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Terahertz Radiation above 1 THz from intrinsic Josephson stack fabricated by acid modification process¶2017

    • 著者名/発表者名
      T. Kato, A. Kawakami
    • 学会等名
      EUCAS 2017(13th European Conference on Applied Superconductivity)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 塩酸改質プロセスパラメータがBi-2212固有接合テラヘルツ放射素子の特性に与える影響2016

    • 著者名/発表者名
      加藤 孝弘、川上 彰
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 両面加工法で作製した Bi 系固有接合スタックの自己発熱効果Ⅱ2016

    • 著者名/発表者名
      小野 佑太、加藤 孝弘、内富 直隆、石橋 隆幸、川上 彰
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 傾斜基板を用いたMOD法による双晶構造のない(11n)配向Bi2212薄膜の作製2016

    • 著者名/発表者名
      山田 靖幸、加藤 孝弘、石橋 隆幸、岡元 智一郎
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 両面加工法で作製したBi系固有接合スタックの自己発熱効果2015

    • 著者名/発表者名
      加藤 孝弘、西方 翼、小瀧 侑央、安井 寛治、末松 久幸、石橋 隆幸、川上 彰
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] MOD 法により作製した(11n)配向 Bi2212 薄膜の面内異方性2015

    • 著者名/発表者名
      山田 靖幸、加藤 孝弘、石橋 隆幸、森 夏樹
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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