| 研究課題/領域番号 |
17K06367
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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研究代表者 |
立木 隆 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 電気情報学群, 教授 (60531796)
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| 研究分担者 |
内田 貴司 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 電気情報学群, 教授 (50531802)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | テラヘルツ波 / 発振素子 / 銅酸化物超伝導体 / 超伝導材料・素子 / テラヘルツ/赤外材料・素子 |
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| 研究成果の概要 |
銅酸化物超伝導体の固有ジョセフソン接合を用いたテラヘルツ波発振素子のアレーによる高出力化を目指し、同素子の放射特性を理論と実験により検討した。
まず、接合系を連続体近似した３次元キャビティモデルを用いて計算した素子アレーの全放射電力は、各素子が121共振モードで動作したとき、素子数の2乗に比例して増加した。次に、発振素子用2軸低温回転ステージを有する測定系により、放射パターンを測定した。シリコン半球レンズを取り付けた単素子について測定されたパターンであるが、レンズによる集光を考慮したシミュレーション結果とよく一致した。
これらの結果は、同発振素子のアレーの設計・製作および測定に役立てられる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
固有ジョセフソン接合は、バイアス電圧を制御するだけで容易に発振周波数を可変できる特長を有し、社会的ニーズが高いテラヘルツ技術で注目を集めている。
従来、同素子の放射特性の数値シミュレーションは計算時間やマシンパワーを必要としていたが、連続体近似を用いたモデリングによりそれらを低減し、さらにアレーの特性が得られるようにモデルを拡張した。この成果は素子特性のシミュレーションの発展に寄与できる。
また、本研究で構築した放射パターン測定系は、同素子の単体およびアレーの特性評価のみならず、他の冷却型発振素子の精密な放射パターンを取得できる汎用性があり、テラヘルツ技術分野において意義がある。
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