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1998 年度 研究成果報告書概要

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

研究課題

研究課題/領域番号 08405028
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・機器工学
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, 工学研究科, 助手 (30219901)
青木 亮三  大阪大学, 工学研究科, 教授 (70037175)
研究期間 (年度) 1996 – 1998
キーワード高温超伝導 / テラヘルツ電磁波 / 超短光パルス / 超高速光反応 / 超伝導電流可視化装置 / 超伝導光磁束捕獲メモリ / 時間領域テラヘルツ分光 / サブテラヘルツ波
研究概要

本研究の目的は、研究代表者らが平成7年に発見した現象である。「超短光パルス励起による高温超伝導体からのテラヘルツ電磁波放射」を利用した高性能のテラヘルツ波放射素子を開発すること、また、その特性を明らかにすることである。テラヘルツ自体の応用もまた副次的研究目的としている。得られた結果は、
1.高温超伝導薄膜材料と素子のアンテナ構造及び測定システムの改良により、100ミリワット励起で10マイクロワットクラスの放射が得られた。これは、半導体スイッチからのテラヘルツ波放射の最高水準に匹敵するものである。
2.放射特性のバイアス電流、励起パワー、温度依存性などを詳細に測定し、これから、放射機構として光による超伝導電子対破壊にともなう電流変調を提案した。
3.光パルス励起テラヘルツ波放射を利用した超伝導電流可視化装置を提案・実証した。
4.光パルスにより磁束を制御し、光パルス励起テラヘルツ波放射で読み取る新しい超伝導光磁束捕獲メモリを提案、動作を確認した。
5.CWマルチモード半導体レーザーと半導体光スイッチを用いたコンパクトなサブテラヘルツ放射源を試作した。
6.時間領域テラヘルツ分光システムを試作し、半導体評価などへ応用した。

  • 研究成果

    (84件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (84件)

  • [文献書誌] M. Hangyo: "Terahertz radiation from superconducting Yba_2Cu_3O_<7-δ> thing films excited by femtosecond optical pulses"Appl. Phys. Lett.. 69. 2122-2124 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Tonouchi: "Ultrashort electromagnetic pulse radiation from YBCO thin films excited by femtosecond laser pulse"Jpn. J. Appl. Phys.. 35. 2624-2632 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Tani: "Enhanced subpicosecond electromagnetic pulse radiation from YBCO thin-films bow-tie antennas"Jpn. J. Appl. Phys.. 35. L1184-L1187 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Hangyo: "Subpicosecond electromagnetic pulse generation from high-T_c superconducting thin films by femtosecond laser pulse excitation"Czech. J. Phys. 46,Suppl. 2767-2768 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Tonouchi: "Novel dynamic diagnosis of femtosecond time-transient nonequilbrium state in optically excited YBCO thin films"Czech. J. Phys. 46,Suppl. 1095-1096 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Tonouchi: "Terahertz emission study of femtosecond time-transient nonequilibrium state in optically excited Yba_2Cu_3O_<7-δ> thin films"Jpn. J. Appl. Phys.. 36. L1578-L1581 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 萩行正憲: "超伝導オプトエレクトロニクス ―超伝導エレクトロニクスとオプトエレクトロニクスの融合"生産と技術. 49. 60-62 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Hangyo: "THz emission from high-T_csuperconductors by optical pulse excitation"IEEE Trans. on Appl. Supercond.. 7. 3730-3733 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Hangyo: "Ultrafast photoexcited quasiparticle dynamics in YBCO films observed by THz emission"IEEE Trans. on Appl Supercond.. 7. 2909-2913 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Tonouchi: "Enhanced THz radiation from YBCO thin film bow-tie antennas with hyper-hemispherical MgO lens"IEEE Trans. on Appl Supercond.. 7. 2913-2916 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Hangyo: "Terahertz radiation from high-T_c supercondcsthing films excited by femtosecond optical pulses"Proc. SPIE. 2999. 358-370 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Tonouchi: "Novel terahertz radiation from flux-trapped Yba_2Cu_3O_<7-δ> thin films excited by femtosecond laser pulses"Jpn. J. Appl. Phys.. 36. L93-L95 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Tani: "Emission properties of YBaCuO-film photoswitches as terahertz radiation source"Jpn. J. Appl. Phys.. 36. 1984-1989 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [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. 445-449 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Hangyo: "Ultrafast optical response and terahertz radiation from high-T_c superconductor"IEICE Trans. Commun.. E80-C. 1282-1290 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S. Shikii: "Enhanced THz radiation from YBCO using a-Axis oriented thin films excited by ultrashort optical pulses"IEICE Trans.Commun.. E80-C. 1297-1303 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Tonouchi: "Control of magnetic flux in a YBCO thin film loop using femtosecond laser pulses"Appl. Phys. Lett.. 71. 2364-2366 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Tani: "Multiple-frequency generation of sub-terahertz radiation by multi-mode L.D. excitation of photoconductive antenna"IEEE Microwave and Guided Wave Lett.. 7. 282-284 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [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. 34-38 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Hangyo: "Terahertz radiation from YBCO thin films by optical pulse excitation"Advances in Superconductivity. X. 1205-1210 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S. Shikii: "Temperature dependence of THz radiaion from flux-trapped thin films excited by ultrashort optical pulses"Advances in Superconductivity. X. 1231-1234 (1998)

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  • [文献書誌] 萩行正憲: "光パルス励起による高温超伝導体からのテラヘルツ電磁波放射とその応用"telecom FRONTIER. 20. 30-42 (1998)

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  • [文献書誌] 萩行正憲: "高温超伝導体からのテラヘルツ電磁波発生"レーザー研究. 20. 536-540 (1998)

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  • [文献書誌] 萩行正憲: "超伝導電流を光励起テラヘルツ電磁波放射で見る"オプトニューズ. 6. 35-36 (1998)

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  • [文献書誌] 斗内政吉: "超伝導電流の高速光変調とテラヘルツ電磁波放射"信学技報. LQE98. 69-74 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 山下将嗣: "テラヘルツ電磁波放射マッピングによる超伝導電流分布の可視化"信学技報. LQE98. 75-80 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Tonouchi: "Visualization of optically controlled magnetic flux in Yba_2Cu_3O_<7-δ> thin film loop by terahertz radiayion imaging"Jpn.J.Appl. Phys.. 37. L1301-L1303 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Tonouchi: "Superconductive optoelectronics"FED Journal. 9,Suppl.2. 41-48 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 萩行正憲: "超伝導光-テラヘルツ波変換素子の開発とその室内通信応用"生産と技術. 51. 229-231 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S. Shikii: "Observation of supercurrent distribution in Yba_2Cu_3O_<7-δ> thin films using THz radiation excited with femtosecond laser pulses"Appl. Phys.Lett.. 74. 1317-1319 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] O. Morikawa: "Sub-THz emission properties of photoconductive antennas excited with multimode laser diode"Jpn.J.Appl. Phys.. 38. 1388-1389 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Hangyo: "Ion-beam milling of YBCO thin films and their charasterization by time-resolved pump-probe method"IEEE Trans. on Appl. Supercond.. 9. 1952-1955 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Hangyo: "Observation of supercurrent distribution in YBCO thin flim debvices by photoexcited THz radiation"IEEE Trans. on Appl. Supercond.. 9. 3038-3041 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Tonouchi: "Detection and storage of femtosecond laser pulse signals by optical magnetic-flux-generation in a YBCO thin flim loop"IEEE Trans. onAppl. Supercond.. 9. 4467-4470 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 森本雅彦: "ワイヤ-グリットを用いたテラヘルツ電磁波放射偏光パタ-ンの計測"信学技報. CSE99. 75-80 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 本昭宏: "アンチドットを形成したYBCO薄膜における超伝導電流分布の観測"信学技報. CSE99. 13-18 (1999)

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  • [文献書誌] S. Nashima: "Femtosecond optical pulse response of Y_<0.7>Pr_<0.3>Ba_2Cu_3O_<7-δ> thin films"Advances in Superconductivity. XI. 93-96 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Yamashita: "Evaluation of supercurrent distribution by terahertz radiation mapping"Advances in Superconductivity. XI. 189-192 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H. Saijo: "Magnetic flux generation in YBCO thin flim loops by optical excitation under magnetic field"Advances in Superconductiviry. XI. 199-202 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K. Shikita: "Controllability and stability of magnetic flux in YBCO thin film loop trapped by optical induced current imbalance"Advances in Superconductivity. XI. 215-218 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T. Kiwa: "Magnetic flux trap in ion implanted YBCO thin films diagonosed by terahertz mapping"Advances in Superconductivity. XI. 219-222 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T. Kondo: "A novel two-dimensional mapping system for supercurrent distribution using femtosecond laser pulses"Advances in Superconductivity. XI. 1285-1288 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Tonouchi: "Magnetic flux quanta in YBCO thin film loop controlled with femtosecond optical pulses"Advances in Superconductivity. XI. 1293-1296 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Tonouchi: "Design of superconductive optical flux trap memory for femtosecond laser pulse detection"Advances in Superconductivity. XI. 1297-1300 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] O. Morikawa: "Sub-THz spectroscopic system using a multimode laser diode and photoconductive antenna"Appl. Phys. Lett.. 75. 3772-3774 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Ch. Ludwig: "Electrodynamic c-axis properties of Yba_2Cu_3O_<7-δ> films in the THz frequency regime"Phys. Status Solidi. 213. 405-413 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Konda: "Terahertz radiation from (111)InAs surface using 1.55 μm femtosecond laser pulses"Jpn. J. Appl. Phys.. 38. L1035-L1037 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 萩行正憲: "光伝導スイッチによるTHz波の発生"応用物理. 68. 1390-1391 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Hangyo et al.: "Terahertz radiation from superconducting YbaィイD22ィエD2CuィイD23ィエD2OィイD27-δィエD2 thin films excited by femtosecond optical pulses"Appl. Phys. Lett.. 69. 2124-2124 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Tonouchi et al.: "Ultrashort electromagnetic pulse radiation from YBCO thin films excited by femtosecond laser pulse"Japan J. Appl. Phys.. 35. 2624-2632 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Tani et al.: "Enhanced subpicosecond electromagnetic pulse radiation from YBCO thin-films bow-tie antennas"Japan J. Appl. Phys.. 35. L1184-L1185 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Hangyo et al.: "Subpicosecond electromagnetic pulse generation from high-Tc superconducting thin films by femtosecond laser pulse excitation"Czech. J. Phys.. 46 Suppl.. 2767-2768 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Tonouchi et al.: "Novel dynamic diagnosis of femtosecond time-transient nonequilbnum state in optically excited YBCO thin films"Czech. J. Phys.. 46 Suppl.. 1095-1096 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Tonouchi et al.: "Terahertz emission study of femtosecond time-transient nonequilibrium state in optically excited YbaィイD22ィエD2CuィイD23ィエD2OィイD27-δィエD2 thin films"Jpn. J. Appl. Phys.. 36. L1578-L1581 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Hangyo et al.: "THz emission from high-Tc superconductors by optical pulse excitation"IEEE Trans. On Appl. Supercond.. 7. 3730-3733 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Hangyo et al.: "Ultrafast photoexcited quasiparticle dynamics in YBCO films observed by THz emission"IEEE Trans. On Appl. Supercond.. 7. 2909-2913 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Tonouchi et al.: "Enhanced THz radiation from YBCO thin film bow-tie antennas with hyper-hemispherical MgO lens"IEEE Trans. On Appl. Supercond.. 7. 2913-2916 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Hangyo: "Terahertz radiation from high-Tc superconducting films excited by femtosecond optical pulses"Proc. SPIE. 2999. 358-370 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Tonouchi et al.: "Novel terahertz radiation from flux-trapped YbaィイD22ィエD2CuィイD23ィエD2OィイD27-δィエD2 thin films excited by femtosecond laser pulses"Jpn. J. Appl. Phys.. 36. L93-L95 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Tani et al.: "Emission properties of YBaCuO-film photoswitches as terahertz radiation source"Jpn. J. Appl. Phys.. 36. 1984-1989 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Hangyo et al.: "Ultrafast optical response and terahertz radiation from high-Tc superconductor"IEICE Trans. Commun.. E80-C. 1282-1290 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S. Shikii et al.: "Enhanced THz radiation from YBCO using a-Axis oriented thin films excited by ultrashort optical pulses"IEICE Trans. Commun.. E80-C. 1297-1303 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Tonouchi et al.: "Control of magnetic flux in a YBCO thin film loop using femtosecond laser pulses"Appl. Phys. Lett.. 71. 2364-2366 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Tani et al.: "Multiple-frequency generation of sub-terahertz radiation by multi-mode L.D. excitation of photoconductive antenna"IEEE Microwave and Guided Wave Lett.. 7. 282-284 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Hangyo et al.: "Terahertz radiation from YBCO thin films by optical pulse excitation"Advances in Superconductivity. X. 1205-1210 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S. Shikii et al.: "Temperature dependence of THz radiation from flux-trapped thin films excited by ultrashort optical pulses"Advances in Superconductivity. X. 1231-1234 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Tonouchi et al.: "Visualization of optically controlled magnetic flux in YBa2Cu3O7-δ thin film loop by terahertz radiation imaging"Japan J. Appl. Phys.. 37. L1301-L1303 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Tonouchi et al.: "Superconductive optoelectronics"FED Journal. 9. 41-48 (1998)

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  • [文献書誌] S. Shikii et al.: "Observation of supercurrent distribution in YbaィイD22ィエD2CuィイD23ィエD2OィイD27-δィエD2 thin films using THz radiation excited with femtosecond laser pulses"Appl. Phys. Lett.. 74. 1317-1319 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] O. Morikawa et al.: "Sub-THz emission properties of photoconductive antennas excited with multimode laser diode"Japan J. Appl. Phys.. 38. 1388-1389 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Hangyo et al.: "Ion-beam milling of YBCO thin films and their charasterization by time-resolved pump-probe method"IEEE Trans. On Appl. Supercond.. 9. 1952-1955 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Hangyo et al.: "Observation of supercurrent distribution in YBCO thin film devices by photoexcited THz radiation"IEEE Trans. On Appl. Supercond.. 9. 3038-3041 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Tonouchi et al.: "Detection and storage of femtosecond laser pulse signals by optical magnetic-flux-generation in a YBCO thin film loop"IEEE Trans. On Appl. Supercond.. 9. 4467-4470 (1999)

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  • [文献書誌] S. Nashima et al.: "Femtosecond optical pulse response of YィイD20.7ィエD2PrィイD20.3ィエD2BaィイD22ィエD2CuィイD23ィエD2OィイD27-δィエD2 thin films"Advances in Superconductivity. XI. 93-96 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Yamashita et al.: "Evaluation of supercurrent distribution by terahertz radiation mapping"Advances in Superconductivity. XI. 189-192 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Saijo et al.: "Magnetic flux generation in YBCO thin film loops by optical excitation under magnetic field"Advances in Superconductivity. XI. 199-202 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Shikita et al.: "Controllability and stability of magnetic flux in YBCO thin film loop trapped by optical induced current imbalance"Advances in Superconductivity. XI. 215-218 (1999)

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  • [文献書誌] T. Kiwa et al.: "Magnetic flux trap in ion implanted YBCO thin films diagonosed by terahertz mapping"Advances in Superconductivity. XI. 219-222 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Kondo et al.: "A novel two-dimensional mapping system for supercurrent distribution using femtosecond laser pulses"Advances in Superconductivity. XI. 1285-1288 (1999)

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  • [文献書誌] M. Tonouchi et al.: "Magnetic flux quanta in YBCO thin film loop controlled with femtosecond optical pulses"Advances in Superconductivity. XI. 1293-1296 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Tonouchi et al.: "Design of superconductive optical flux trap memory for femtosecond laser pulse detection"Advances in Superconductivity. XI. 1297-1300 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] O. Morikawa et al.: "Sub-THz spectroscopic system using a multimode laser diode and photoconductive antenna"Appl. Phys. Lett.. 75. 3772-3774 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ch. Ludwig et al.: "Electrodynamic c-axis properties of YbaィイD22ィエD2CuィイD23ィエD2OィイD27-δィエD2 films in the THz frequency regime"Phys. Status Solidi. 213. 405-413 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Kondo et al.: "Terahertz radiation from (111) InAs surface using 1.55 μm femtosecond laser pulses"Japan J. Appl. Phys.. 38. L1035-L1037 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2001-10-23  

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