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テラヘルツ帯受信機の極高感度化を狙った低雑音超伝導パラメトリック増幅器の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26420305
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, 講師 (80470061)

研究分担者 小嶋 崇文  国立天文台, 先端技術センター, 助教 (00617417)
島影 尚  茨城大学, 工学部, 教授 (80359091)
牧瀬 圭正  国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所フロンティア創造総合研究室, 主任研究技術員 (60363321)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードカイネティックインダクタンス / パラメトリック増幅 / コプレーナ線路 / 窒化ニオブチタン / 超伝導 / 超伝導コプレーナ線路 / 非線形性 / マイクロ波伝送特性
研究成果の概要

超伝導伝送線路におけるカイネティックインダクタンスの電流非線形性を利用する超伝導パラメトリック増幅器(KIT増幅器)に関する研究を実施した.NbTiN薄膜コプレーナ線路(CPW)を作製し,ストリップに直流電流を印加した場合のインダクタンス変化をマイクロ波帯で測定した.測定結果と理論計算は概ね一致し,ストリップの細線化により強い非線形性が得られることが分かった.マイクロ波帯での実験結果を基に,0.3 THz帯でのKIT増幅器の設計を行った.ストリップ幅2 um,線路長5 cmのNbTiN-CPWに0.2 mWのポンプ波電力を印加することで,10 dB以上のパラメトリック増幅が期待できる.

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Calculations of superconducting parametric amplifiers performances2017

    • 著者名/発表者名
      T. Goto, M. Takeda, S. Saito, and H. Shimakage
    • 雑誌名

      Journal of Physics

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evaluation of kinetic inductance nonlinearity in a single-crystal NbTiN-based coplanar waveguide2016

    • 著者名/発表者名
      M. Takeda, T. Kojima, A. Saito, K. Makise, and H. Shimakage
    • 雑誌名

      JJAP Conference Proceeding

      巻: 4 ページ: 011502-011502

    • NAID

      110010008464

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 進行波型カイネティックインダクタンス増幅器開発に向けた超伝導材料の検討2015

    • 著者名/発表者名
      武田正典,小嶋崇文,牧瀬圭正,齊藤敦,齋藤伸吾,島影尚
    • 雑誌名

      日本赤外線学会誌

      巻: 24 ページ: 50-56

    • NAID

      40020360670

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 窒化ニオブチタン薄膜における磁場侵入長の電流依存性2017

    • 著者名/発表者名
      前田瞳,武田正典,牧瀬圭正,小嶋崇文,島影尚
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] YBCO薄膜コプレーナ線路における非線形カイネティックインダクタンスの測定実験2017

    • 著者名/発表者名
      後藤隆志,武田正典,島影尚
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Calculations of superconducting parametric amplifiers performances2016

    • 著者名/発表者名
      T. Goto, M. Takeda, S. Saito, and H. Shimakage
    • 学会等名
      International Symposium on Superconductivity
    • 発表場所
      東京国際フォーラム(東京都千代田区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] YBCO薄膜を用いたパラメトリック増幅器の検討2016

    • 著者名/発表者名
      後藤隆志,木村寛太,島影尚,武田正典
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      朱鷲メッセ(新潟県新潟市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] MgO基板上に作製したYBCO薄膜による細線作製とその特性評価2015

    • 著者名/発表者名
      木村寛太,野地亮平,武田正典,島影尚
    • 学会等名
      電気学会
    • 発表場所
      日立シビックセンター(茨城県日立市)
    • 年月日
      2015-11-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 単結晶NbTiNコプレーナ線路の超伝導カイネティックインダクタンス非線形性の評価2015

    • 著者名/発表者名
      武田正典,小嶋崇文,齊藤敦,牧瀬圭正,島影尚
    • 学会等名
      日本赤外線学会
    • 発表場所
      中部大学(愛知県春日井市)
    • 年月日
      2015-10-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of kinetic-inductance nonlinearity in a single-crystal NbTiN-based coplanar waveguide2015

    • 著者名/発表者名
      M. Takeda, T. Kojima, A. Saito, K. Makise, and H. Shimakage
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Global Research and Education
    • 発表場所
      Act City, Hamamatsu, Japan
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 単結晶NbTiN薄膜の超伝導カイネティックインダクタンス非線形性2015

    • 著者名/発表者名
      武田正典,小嶋崇文,齊藤敦,牧瀬圭正,鵜澤佳徳,齋藤伸吾,島影尚
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県平塚市)
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 単結晶窒化ニオブチタン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非線形性の評価2015

    • 著者名/発表者名
      武田正典,小嶋崇文,齊藤敦,牧瀬圭正,鵜澤佳徳,齋藤伸吾,島影尚
    • 学会等名
      超伝導エレクトロニクス研究会
    • 発表場所
      機械振興会館(東京都港区芝公園)
    • 年月日
      2015-01-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 進行波型超伝導パラメトリック増幅器開発に向けたカイネティックインダクタンス非線形性の検討2014

    • 著者名/発表者名
      武田正典,小嶋崇文,齊藤敦,牧瀬圭正,島影尚
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス(北海道札幌市北区)
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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