鉄系超伝導体単結晶の3次元マイクロブリッジ素子における単一光子検出

• 研究課題/領域番号: 24K08235
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分29010:応用物性関連
• 研究機関: 青山学院大学
• 研究代表者: 北野 晴久 青山学院大学, 理工学部, 教授 (00313164)
• 研究分担者: 鈴木 慎太郎 青山学院大学, 理工学部, 助教 (60837508)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2026年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2025年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2024年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 単一光子検出 / 超伝導マイクロブリッジ / 鉄系超伝導体

研究開始時の研究の概要

本研究は、鉄系超伝導体単結晶の３次元マイクロブリッジ素子で観測された臨界電流密度の決定要因の多様性に着目し、従来の細線構造と全く異なる素子構造による単一光子検出を実証すると共に、光子検出やダークカウント発生機構に関する未解明部分を解明する。本研究で提案する素子構造は、超伝導体単結晶への集束イオンビーム加工をベースとし、従来の超伝導薄膜素子より簡便な素子作製と高い超伝導特性を実現できる点で画期的であり、且つ鉄系超伝導体の多様な超伝導特性を活用する可能性を切り拓くものと期待される。