| 研究課題/領域番号 |
16H06090
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| 研究種目 |
若手研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
電子デバイス・電子機器
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
中村 秀司 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (70613991)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 単一電子素子 / 量子電流標準 / 量子メトロロジートライアングル / 二重量子ドット / マイクロ波反射測定 / 超伝導ハイブリッド素子 / シリコン量子ドット / 単一電子転送 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では量子メトロロジートライアングルの検証、電気素量の絶対測定、新しい微小電流計測技術の開発に向け研究を行った。まず超伝導、半導体単一電子素子を用いた研究を行い、電子転送のエラー要因の解明と解決方法の提示（超伝導素子）、さらに５ ppm 以下の不確かさを持つ量子化電流の発生に成功した（半導体素子）。次に量子メトロロジトライアングルの検証に必要な抵抗・電圧・電流の物理量を現示する3つの量子素子を希釈冷凍機中で駆動するセットアップを構築し、ジョセフソン電圧標準の動作確認と単一電子素子の並列駆動等の実験を行った。また電気素量の絶対測定に必要な単一電子の実時間測定セットアップを構築し測定を行った。
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| 自由記述の分野 |
精密計測、メゾスコピック物理
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で取り組む量子メトロロジートライアングルの研究は、新しい国際単位系における組み立て量間の整合性検証を行うものであり、産業、文化、科学活動にとって欠くことのできない社会基盤の実現に資するものである。また本研究で取り組む単一電子転送を用いた量子化電流発生は、放射線医療、ガス検出、半導体産業などで重要性の増しているfAからpAまで電流計測の信頼性を担保する電流標準の実現に貢献するものである。さらに本研究で対象とする超伝導体、半導体を用いた単一電子素子はそれぞれ逆近接効果や動的に形成される量子ドットといった基礎物理と大きく結びついており、基礎科学的知見の獲得にも貢献するものである。
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