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テラヘルツ波フォトンによる高温超伝導体の電子対破壊現象と77K動作検出器への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K13659
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 応用物性
研究機関山形大学

研究代表者

中島 健介  山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (70198084)

研究分担者 山田 博信  山形大学, 大学院理工学研究科, 助教 (50400411)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードテラヘルツ波 / 超伝導 / 検出器 / 高温超伝導体 / テラヘルツ / 超伝導材料・素子
研究成果の概要

ビスマス系高温超伝導体(Bi-HTS)薄膜は超伝導転移温度直下で特異な高周波応答を示す。本研究では,77K動作テラヘルツ波ボロメーターへの応用を目的に,応答メカニズムの解明と,デバイスに必要な膜厚数ナノメートルの高品質Bi-HTS薄膜を作製に取り組んだ。有機金属分解法によるBi-HTSのエピタキシャル成長に使用する誘電体基板としてテラヘルツ波の透過性に優れ,損失の少ないネオジムガレート(NGO)を選定した。NGOの構成元素であるGaがBi-HTS薄膜に拡散し超伝導性が失われてしまう問題をバッファー層の導入によって解決し,75Kで超伝導転移する膜厚10nmのBi-HTS薄膜の作製に成功した。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Investigation of Microwave Crosstalk in Spiral-MKIDs Array2017

    • 著者名/発表者名
      A. Saito, Y. Ogawa, D. Oka, S. Ohshima, and K. Nakajima
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Applied Superconductivity

      巻: 27 号: 4 ページ: 2400104-2400104

    • DOI

      10.1109/tasc.2016.2631940

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Terahertz Response of NbN-based Microwave Kinetic Inductance Detector with Rewound Spiral Resonator2016

    • 著者名/発表者名
      S. Ariyoshi, K. Nakajima, A. Saito, T. Taino, C. Otani, H. Yamada, S. Ohshima, J. Bae, S. Tanaka
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology

      巻: 29 号: 3 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1088/0953-2048/29/3/035012

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Spiral-MKIDsを用いた2次元テラヘルツ波イメージング2017

    • 著者名/発表者名
      倉科大輔,三上直紀,中島健介,齊藤 敦
    • 学会等名
      2017年第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] Ion-irradiation effect of microwave surface resistance of YBa2Cu3Oy thin films in magnetic field2017

    • 著者名/発表者名
      S. Ohshima, N. Takanashi, A. Saito, K. Nakajima, and T. Nagayama
    • 学会等名
      3th European Conference on Applied Superconductivity
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] THz emission effected by controlling Josephson plasma resonance in monolithic Bi2212 intrinsic Josephson junctions2016

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Nakajima
    • 学会等名
      The 10th International Symposium on Intrinsic Josephson Effects and Plasma Oscillations in High-Tc Superconductors
    • 発表場所
      Nanjing, China
    • 年月日
      2016-10-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Effect of electrode structures on THz emission from Bi2212 intrinsic Josephson junctions2016

    • 著者名/発表者名
      Teppei Uchida1, Wataru Kimura, Satoshi Takeno1, Takashi Tachiki, Takashi Uchida, Kensuke Nakajima1
    • 学会等名
      The 10th International Symposium on Intrinsic Josephson Effects and Plasma Oscillations in High-Tc Superconductors
    • 発表場所
      Nanjing, China
    • 年月日
      2016-10-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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