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ジョセフソン接合を用いず極高感度化を実現する新奇超伝導磁束計の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K06382
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関静岡大学

研究代表者

武田 正典  静岡大学, 工学部, 准教授 (80470061)

研究分担者 齊藤 敦  山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (70313567)
島影 尚  茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (80359091)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード超伝導共振器 / カイネティックインダクタンス / 磁束計 / 超伝導 / 共振器 / 超伝導デバイス
研究成果の概要

磁束変化を共振器の共振周波数変化として読み出すジョセフソン接合を用いない超伝導共振器型磁束計に関する研究を実施した.超伝導ループと櫛形コンデンサから構成される超伝導共振器アレイを設計,試作し,磁束に対する応答特性を評価した.入力コイルとして働く超伝導ループに磁束が入ると,その磁束量に応じた共振周波数のシフトが観測された.また,一定磁界の磁界源において,磁界源からの距離に応じた共振周波数シフトも観測することができた.本研究において,超伝導共振器型磁束計の動作を実証することができた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

超伝導量子干渉素子(SQUID)は極めて高感度な磁束計であり,脳磁計や脊磁計として実用化されている唯一の磁束計であるが,開発コスト及び冷却コストの問題で普及率は低い.本研究において,新しいタイプの磁束計である超伝導共振器型磁束計の動作実証を行った.超伝導共振器磁束計は,高度な技術を要するジョセフソン接合を必要としないことや多チャンネル化が極めて容易などの特徴を持っている.また,単層膜で作製可能なことから高温超伝導体による液体窒素温度での動作も期待できる.このように作製コストや冷却コストが削減できれば,様々な磁気計測分野への応用に期待できる.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Fishbone型超伝導共振器の性能評価2019

    • 著者名/発表者名
      中川洸希,齊藤敦,寺井弘高,武田正典
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: SCE2019-25 ページ: 17-21

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] カイネティックインダクタンスにおける電流非線形性の膜厚依存性2019

    • 著者名/発表者名
      小松源,齊藤敦,島影尚,寺井弘高,武田正典
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Fishbone型伝送線路を用いた超伝導半波長共振器2019

    • 著者名/発表者名
      中川洸希,寺井弘高,武田正典
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Fishbone型超伝導共振器の性能評価2019

    • 著者名/発表者名
      中川洸希,齊藤敦,寺井弘高,武田正典
    • 学会等名
      超伝導エレクトロニクス研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] MgO基板上の窒化ニオブチタン薄膜カイネティックインダクタンスの電流非線形性2019

    • 著者名/発表者名
      小松源、竹下啓太、齊藤敦、島影尚、寺井弘高、武田正典
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 超伝導パラメトリック増幅器応用に向けたFishbone型伝送線路の解析2019

    • 著者名/発表者名
      中川洸希、武田正典
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] NbTiN薄膜における力学的インダクタンス非線形性の線幅依存性2018

    • 著者名/発表者名
      竹下啓太、前田瞳、齊藤敦、島影尚、武田正典
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] YBCO薄膜コプレーナ線路における位相変化量の測定実験2018

    • 著者名/発表者名
      石田亮、後藤隆志、島影尚、武田正典
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 高誘電率基板を用いるカイネティックインダクタンス増幅器の検討2017

    • 著者名/発表者名
      前田瞳,小嶋崇文,齊藤敦,島影尚,寺井弘高,武田正典
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] YBCO薄膜コプレーナ線路におけるカイネティックインダクタンス評価2017

    • 著者名/発表者名
      後藤隆志,武田正典,島影尚
    • 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 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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