超短光パルス励起による新型高温超伝導テラヘルツ波発振器の開発

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08405028
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 萩行 正憲 大阪大学, 超伝導エレクトロニクス研究センター, 教授 (10144429)
• 研究分担者: 村上 博成 大阪大学, 工学部, 助手 (30219901)
• キーワード: 高温超伝導体 / 超高速光応答 / テラヘルツ波 / 超伝導発振器 / 超短レーザーパルス / 磁束 / 超伝導光磁束トラップメモリ

研究概要

本年度は、1.テラヘルツ波放射効率の更なる増大のためc軸配向膜に替えてa軸配向膜の採用、2.半導体レーザー励起による連続放射の実現、3.光磁束トラップメモリの試作、について研究を行った。その結果
1.従来のc軸配向膜に替えてa軸配向膜を用いて素子を作製した結果、同一の条件では放射効率が約10倍になることが判明した。この結果を、ミリ波領域での複素電気伝導度から計算したテラヘルツ波の透過率と比較した結果、両者はよく一致することがわかった。
2.低温成長GaAs光スイッチをわずかに周波数が異なる2台のシングルモードCWレーザーダイオードで励起し、単一周波数のサブテラヘルツ電磁波を空中に放射させさことに成功した。このことから、高温超伝導素子でも同様の放射を実現する目処が得られた。
3.バイアス電流と光パルス照射位置を制御することによる新しい超伝導光磁束トラップメモリを提案し、製作し、その動作を確認した。

研究成果

• [文献書誌] 萩行正憲: "光パルス励起による高温超伝導薄膜からのテラヘルツ電磁波の発生" 日本物理学会誌. 52・6. 445-449 (1997)
• [文献書誌] 斗内政吉: "酸化物高温超電導体の超高速光応答とテラヘルツ電磁波の発生" FEDジャーナル. 8・1. 34-38 (1997)
• [文献書誌] M.Hangyo: "Ultrafast Optical Response and Terahertz Radiation from High-TC Superconductor" IEICE Trans.Electron.E80-C・10. 1282-1290 (1997)
• [文献書誌] S.Shikii: "Enhanced THz Radiation from YBCO Using a-Axis Oriented hin Films Excited by Ultrashort Optical Pulses" IEICE Trans.Electron.E80-C・10. 1297-1303 (1997)
• [文献書誌] M.Tani: "Multiple-Frequency Generation of Sub-Terahertz Radiation from Multimode LD Excitation of Photoconductive Antenna" IEEE Microwave and Guided Wave Lett.7・9. 282-284 (1997)
• [文献書誌] M.Tonouchi: "Control of Magnetic Flux in a YBa_2Cu_3O_<7-δ> Thin Film Loop Using Femtosecond Laser pulses" Appl.Phys.Lett.71・16. 2364-2366 (1997)
• [文献書誌] G.Er: "Studies on Low Tempeature Structure of Infinitet-Layered Superconductor Sr_<1-x>La_xCuO_2" Physica C. 290. 1-8 (1997)
• [文献書誌] M.Tonouchi: "Terahertz Emission Properties from Flux-Trapped YBCO Thin Films" Physica C. 293. 82-86 (1997)
• [文献書誌] N.Tanichi: "Terahertz Radiation from a-Axis Oriented YBCO Thin Films" Physica C. 293. 229-233 (1997)
• [文献書誌] 萩行正憲: "高温超伝導体の超高速光応答とテラヘルツ電磁波の放射" 日本学術振興会超伝導エレクトロニクス第146委員会第60回研究会資料. 16-22 (1997)
• [文献書誌] S.Shirai: "On the Raman Shift in Misfit Layer Compounds of Metal-Dichalcogenides (MX)(TX_2)-An Effect of the Charge Transfer on the Intralayer Noncentral Forces" Solid State Commun.103・3. 131-135 (1997)
• [文献書誌] M.Hangyo: "Enhanced THz Radiation from a-Axis Oriented YBCO Films Excited by Femtosecond Optical Pulses" Applied Superconductivity 1997. 595-598 (1997)
• [文献書誌] M.Hangyo: "Transient Nonequilibrium Superconducting States and Ultrashort Electromagnetic Pulse Emission from YBCO by Femtosecond Laser Pulse Excitation" Applied Superconductivity 1997. 603-605 (1997)