| 研究課題/領域番号 |
18K04255
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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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| 審査区分 |
小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
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| 研究機関 | 北見工業大学 |
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研究代表者 |
柴田 浩行 北見工業大学, 工学部, 教授 (60393732)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 単一光子検出器 / 二ホウ化マグネシウム / 銅酸化物超伝導体 / SSPD / SNSPD / Heイオン顕微鏡 / 高温超伝導体 / 2ホウ化マグネシウム / 酸化物超伝導体 / 超伝導単一光子検出器 / 二硼化マグネシウム |
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| 研究成果の概要 |
二ホウ化マグネシウム（MgB2）、または銅酸化物超伝導体など高いTcを有する物質を用いることにより、20Kで動作する超伝導ナノ細線単一光子検出器（SSPD、SNSPD）の実現を目指した。MBE成膜条件最適化によるMgB2極薄膜のTc向上、および電子線描画またはHeイオン顕微鏡を用いたナノ微細加工によって動作温度向上を目指したが、動作温度は最高11Kであった。Tc=42Kを示す銅酸化物超伝導体La1.85Sr0.15CuO4極薄膜を用いたSSPDは、30Kにおいて光検出可能だが単一光子検出感度は得られなかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
超伝導ナノ細線単一光子検出器（SSPD、SNSPD）は、高性能な単一光子検出器として量子暗号通信など様々な先進分野で利用されているが、動作温度が３K以下のため冷却負荷が大きい欠点を持つ。20Kで動作可能なSSPDが実現すれば大幅な利用の拡大が可能となり、社会的意義は高い。冷却負荷削減のため、高いTcを有する超伝導体として、Tc=39KのMgB2、および格子歪によりTcが42Kに向上したLa1.85Sr0.15CuO4薄膜を用いたSSPDの開発を進めた。
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