大面積・高効率な電磁パルス波検出器

• 研究課題/領域番号: 18686009
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用物理学一般
• 研究機関: 埼玉大学
• 研究代表者: 田井野 徹 埼玉大学, 大学院理工学研究科, 助教 (40359592)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 30,550千円 (直接経費: 23,500千円、間接経費: 7,050千円); 2008年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2007年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2006年度: 23,010千円 (直接経費: 17,700千円、間接経費: 5,310千円)
• キーワード: 超伝導トンネル接合素子 / テラヘルツ波検出器 / ニオブ / アルミ / テラヘルツこ / テラヘルツ波

研究概要

本研究では、赤外光とミリ波の中間領域の電磁波であるテラヘルツ波用の検出器の大面積化と高感度化を目的とした開発を行った。検出器には、超伝導トンネル接合素子をベースとした、基板吸収方式を採用した。本方式では、基板に照射したテラヘルツ波により、基板内で発生するフォノンを超伝導素子で検出するため、超伝導電極材料と電極サイズを最適化することで本研究の目的が達成できる。申請者は、各種電極材料の検討やそれに応じた最適な電極サイズなどを見いだし、開発の指針を得ることに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Terahertz Electromagnetic-waves Detector Using Nb-based Superconducting Tunnel Junction on LiNbO3 Substrate Absorber (2007)
  • 著者名/発表者名: Taino T., Ishii H., Yoshimura S., Otani C., Ariyoshi S., Myoren H., Kawase K., Shibuya T., Sato H., Shimizu H. M., Takada S.
  • 雑誌名: Physica C Vol.463-465 ページ: 1119-1122
  • NAID: 120006385533
  • 査読あり
• [雑誌論文] X-ray Detection Using Superconducting Tunnel Junction Shaped Normal-Distribution-Function (2007)
  • 著者名/発表者名: Taino T., Nishihara T., Hoshino K., Myoren H., Sato H., Shimizu H. M., Takada S.
  • 雑誌名: IEICE Trans. Electron. Vol.E90-C, No.3 ページ: 566-569
  • NAID: 110007519586
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct and Indirect Detection of Terahertz Waves using a Nb-based Superconducting Tunnel Junction (2006)
  • 著者名/発表者名: Otani C., Nakano R., Taino T., Shibuya T., Ariyoshi S., Yoshimura S., Myoren H., Sato H., Shimizu H. M., Takada S., Kawase K.
  • 雑誌名: Institute of Physics Conference Series Vol.43 ページ: 1303-1306
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polyimide Buffer Layer for STJ Photon Detector (2006)
  • 著者名/発表者名: Taino T., Yoshida M., Narisawa M., Myoren H., Kikuchi K., Nakagawa H., Aoyagi M., Sato H., Shimizu H. M., Takada S.
  • 雑誌名: Institute of Physics Conference Series Vol.43 ページ: 1319-1321
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Broadband Terahertz Detector Using a Superconducting Tunnel Junction (2006)
  • 著者名/発表者名: Taino T., Nakano R., Yoshimura S., Myoren H., Takada S., Otani C., Ariyoshi S., Shibuya T., Kawase K., Sato H., Shimizu H. M.
  • 雑誌名: Nucl. Instr. and Meth. A559 ページ: 751-753
  • 査読あり
• [雑誌論文] THz 波検出用基板吸収型超伝導トンネル接合素子 (2006)
  • 著者名/発表者名: 田井野徹, 石井宏和, 吉村正太, 明連広昭, 高田進, 大谷知行, 有吉誠一郎,佐藤広海, 清水裕彦, 川瀬晃道
  • 雑誌名: 電子情報通信学会電子デバイス研究会,電子情報通信学会研究報告 ED2006-193 ページ: 53-58
  • NAID: 110006162469
• [雑誌論文] Direct and Indirect Detection of Terahertz Waves using a Nb-based Superconducting Tunnel Junction (2006)
  • 著者名/発表者名: Otani C., Nakano R., Taino T., Shibuya T., Ariyoshi S., Yoshimura S., Myoren H., Sato H., Shimizu H.M., Takada S., Kawase K.
  • 雑誌名: Institute of Physics Conference Series Vol. 43 ページ: 1303-1306
• [雑誌論文] A Broadband THz detector using Superconducting Tunnel Junction (2006)
  • 著者名/発表者名: Taino T., Nakano R., Yoshimura S., Myoren H., Takada S., Otani C., Ariyoshi S., Shibuya T., Kawase K., Sato H., Shimizu H.M.
  • 雑誌名: Nucl. Instr. And Meth. A559 ページ: 751-753
• [学会発表] 基板吸収型並列アレイSTJ 検出器によるTHz 波の検出 (2008)
  • 著者名/発表者名: 青木一隆, 山下直人, 渡邉穣, 石井宏和, 田井野徹, 大谷知行, 渋谷孝幸, 有吉誠一郎, 佐藤広海, 明連広昭
  • 学会等名: 第69 回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2008-09-03
• [学会発表] 超伝導トンネル接合検出器を用いたTHz 波分光測定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山下直人, 青木一隆, 渡邉穣, 石井宏和,田井野徹, 大谷知行, 渋谷孝幸, 有吉誠一郎, 佐藤広海, 明連広昭
  • 学会等名: 第69 回応用物理学学術会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2008-09-03
• [学会発表] 超伝導トンネル接合検出器を用いたTHz波分光測定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山下直人, 清木一隆, 渡邉穣, 石井宏和, 田井野徹, 大谷知行, 渋谷孝幸, 有吉誠一郎, 佐藤広海, 朋連広昭
  • 学会等名: 第69回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2008-09-03
• [学会発表] 基板吸収型並列アレイSTJ検出器によるTHz波の検出 (2008)
  • 著者名/発表者名: 青木一隆, 山下直人, 渡邉穣, 石井宏和, 田井野徹, 大谷知行, 渋谷孝幸, 有吉誠一郎, 佐藤広海, 朋連広昭
  • 学会等名: 第69回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2008-09-03
• [学会発表] THz Spectroscopy Using Superconducting Tunnel Junction Detectors (2008)
  • 著者名/発表者名: Taino T., Ishii H., Watanabe Y., Aoki K., Yamashita N., Myoren H., Takada S., Ariyoshi S., Otani C., Sato H.
  • 学会等名: Applied Superconductivity Conference 2008
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2008-08-20
• [学会発表] THz Spectroscopy Using Superconducting Tunnel Junction Detectors (2008)
  • 著者名/発表者名: Taino T., Ishii H., Watanabe Y., Aoki K., Yamashita N., Myoren H., Takada S., Ariyoshi S., Otani C.. Sato H.
  • 学会等名: Applied Superconductivity Conference 2008
  • 発表場所: Hyatt Regency Chicago(アメリカ)
  • 年月日: 2008-08-20
• [学会発表] Al 系超伝導トンネル接合素子の作製と電気的特性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 鎌田幸佑, 田井野徹, 明連広昭, 高田進
  • 学会等名: 第68 回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 北海道工業大学
  • 年月日: 2007-09-05
• [学会発表] 基板吸収型並列STJ アレイ検出器によるTHz 検出器の高感度化 (2007)
  • 著者名/発表者名: 石井宏和, 田井野徹, 大谷知行, 渋谷孝幸, 有吉誠一郎, 佐藤広海, 明連広昭,高田進
  • 学会等名: 第68 回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 北海道工業大学
  • 年月日: 2007-09-05
• [学会発表] 基板吸収型並列STJアレイ検出器によるTHz検出器の高感度化 (2007)
  • 著者名/発表者名: 石井宏和、田井野徹、大谷知行、澁谷孝幸、有吉誠一郎、佐藤広海、明連広昭、高田進
  • 学会等名: 第68回応用物理学会
  • 発表場所: 北海道工業大学
  • 年月日: 2007-09-05
• [学会発表] Terahertz Detectors using Superconducting Tunnel Junctions (2006)
  • 著者名/発表者名: Otani C., Ariyoshi S., Taino T., Myoren H., Sato H., Shimizu M. H., Takada S., Kawase K.
  • 学会等名: 19th International Symposium on Superconductivity
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2006-10-30
• [学会発表] Terahertz Electromagnetic-waves Detector Using Nb-based Superconducting Tunnel Junction on LiNbO3 Substrate Absorber (2006)
  • 著者名/発表者名: Taino T., Ishii H., Yoshimura S., Otani C., Ariyoshi S., Myoren H., Kawase K., Shibuya T., Sato H., Shimizu M. H., Takada S.
  • 学会等名: 19th International Symposium on Superconductivity
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2006-10-30
• [備考] 平成20年度の成果の大部分は、平成21年度に発表(論文、国際会議)予定である。