• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2005 年度 実績報告書

二硼化マグネシウムを利用した超伝導中性子検出器の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16360477
研究機関大阪府立大学

研究代表者

石田 武和  大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (00159732)

研究分担者 野口 悟  大阪府立大学, 工学研究科, 助教授 (70180718)
川又 修一  大阪府立大学, 工学研究科, 講師 (50211868)
加藤 勝  大阪府立大学, 工学研究科, 助教授 (90204495)
町田 昌彦  (独)目本原子力研究開発機構, システム計算科学センター, 主任研究員 (60360434)
四谷 任  大阪府立産業技術総合研究所, 情報電子部, 部長 (70393296)
キーワードMgB_2 / 中性子検出器 / 薄膜 / パルスレーザー / 地球シミュレーター / 熱緩和プロセス
研究概要

石田武和は本研究の基本アイデアを提供して、研究全般にわたり責任を持ち総括を行った。野口悟はMgB_2の微細加工薄膜の強磁場特性を調べた。川又修一は測定システムのLabVIEWによるシステム化とパルスレーザーによる中性子核反応模擬実験を担当した。加藤勝と町田昌彦は時間依存GL方程式+Maxwell方程式+熱伝導方程式を連立させて実際のデバイス形状や物質パラメーターを入れて、スーパーコンピューターで世界に前例のない計算を行った。四谷任はMgB_2薄膜の微細加工により、中性子検出器に適した形状を実現した。王鎮はカルーセル型スパッタリング装置で高品質かつ表面の平滑な薄膜を提供し、ボロン10同位体を濃縮した薄膜を作成した。
既存のインフラを最大限活用したが、中性子のマシンタイムは限られていたため、パルスレーザー(パルス幅20ps)でMgB_2の中性子とボロンの核反応を模擬する実験をする必要があった。サンプリングオシロスコープ(70GHz)を利用した。超伝導体中で急激な熱パルスがどのように非平衡プロセスを行うかの理論的検討は、地球シミュレーター採択課題「超伝導ナノファブリケーションによる新奇物性と中性子検出デバイス開発のための超伝導ダイナミクスの研究」の枠組みを利用し現実のデバイスの設計を行った。地球シミュレーターの旅費を計上する必要があるMgB_2の薄膜については、情報通信研究機構で高品質の薄膜を、後熱処理が必要なく、表面が滑らかで、超伝導転移がシャープである高品質薄膜とし、ジョセフソン接合を作製した。
最新の電子線リソグラフィーによる超伝導ナノファブリケーション手法を縦横に駆使することが本研究のベースであった。MgB_2を加工する技術の前人未踏の領域を開拓し、高度の性能を得て次期プロジェクトへつながるような成果が見られた。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2005

すべて 雑誌論文 (11件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Quasi-particle spectrum of nano-scale conventional and unconventional superconductors under magnetic field2005

    • 著者名/発表者名
      M.Kato, H.Suematsu, M.Machida, T.Koyama, T.Ishida
    • 雑誌名

      Physica C 426-431

      ページ: 41-45

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Vortex behavior in the finite-size square network of Pb2005

    • 著者名/発表者名
      H.Noda, H.Yoshikawa, O.Sato, M.Kato, K.Satoh, T.Yotsuya, T.Ishida
    • 雑誌名

      Physica C 426-431

      ページ: 99-103

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] The interaction between d-dot's2005

    • 著者名/発表者名
      M.Hirayama, M.Machida, T.Koyama, T.Ishida, M.Kato
    • 雑誌名

      Physica C 426-431

      ページ: 127-131

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Direct numerical simulations for non-equilibrium superconducting dynamics and related neutron detection in MgB_22005

    • 著者名/発表者名
      M.Machida, T.Koyama, M.Kato, T.Ishida
    • 雑誌名

      Physica C 426-431

      ページ: 169-173

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Pulse Laser Irradiation into Superconducting MgB_2 Detector2005

    • 著者名/発表者名
      D.Fujiwara, S.Miki, K.Sato, T.Yotsuya, H.Simakage, Z.Wang, S.Okayasu, M.Katagiri, M.Machida, M.Kato, T.Ishida
    • 雑誌名

      Physica C 426-431

      ページ: 1716-1720

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Study of Thermal Response of Superconducting NbN Meander Lines by Using 20 ps Pulse Laser.2005

    • 著者名/発表者名
      S.Miki, D.Fujiwara, H.Shimakage, A.Kawakami, Z.Wang, K.Satoh, T.Yotsuya, T.Ishida
    • 雑誌名

      Physica C 426-431

      ページ: 1721-1725

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] 低温・低速度MBE法によるAs-grown MgB_2膜の作製と臨界電流2005

    • 著者名/発表者名
      原田善之, 入宇田啓樹, 高橋輝一, 中西良樹, 野口悟, 石田武和, 吉澤正人
    • 雑誌名

      低温工学 40

      ページ: 479-486

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Fabrication of superconducting MgB2 neutron detectors on Si3N4 Membranes2005

    • 著者名/発表者名
      S.Miki, D.Fujiwara, H.Shimakage, Z.Wang, K.Satoh, T.Yotsuya, T.Ishida
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity 15

      ページ: 220-223

  • [雑誌論文] Fabrication of superconducting d-wave dot embedded in an s-wave Matrix2005

    • 著者名/発表者名
      M.Fuji, T.Abe, H.Yoshikawa, S.Miki, S.Kawamata, K.Satoh, T.Yotsuya, M.Kato, M.Machida, T.Koyama, T.Terashima, S.Tsukui, M.Adachi, T.Ishida
    • 雑誌名

      Physica C 426-431

      ページ: 104-107

  • [雑誌論文] Magnetization and vortex profiles in the honeycomb network of Pb2005

    • 著者名/発表者名
      H.Yoshikawa, H.Noda, 0.Sato, M.Kato, K.Satoh, T.Yotsuya, T.Ishida
    • 雑誌名

      Physica C 426-431

      ページ: 108-112

  • [雑誌論文] Vortex dynamics in nano-scaled superconducting complex structures (d-dot)2005

    • 著者名/発表者名
      M.Ako, M.Machida, T.Koyama, T.Ishida, M.Kato
    • 雑誌名

      Physica C 426-431

      ページ: 122-126

  • [図書] 固体物理40(1)「金属系高温超伝導物質MgB_2のエレクトロニクス応用-トンネル接合素子と熱緩和型パルス応答素子への展開に向けて-」2005

    • 著者名/発表者名
      石田武和, 王鎮, 四谷任, 町田昌彦
    • 総ページ数
      17
    • 出版者
      アグネ技術センター
  • [図書] 固体物理40(10)「ナノ構造超伝導体とその複合構造の物理」2005

    • 著者名/発表者名
      加藤勝, 石田武和
    • 総ページ数
      12
    • 出版者
      アグネ技術センター

URL: 

公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi