| 研究課題/領域番号 |
16K06291
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| 研究機関 | 茨城大学 |
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研究代表者 |
島影 尚 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (80359091)
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| 研究分担者 |
川上 彰 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, 主任研究員 (90359092)
武田 正典 静岡大学, 工学部, 准教授 (80470061)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 超伝導デバイス / テラヘルツ / 受信機 |
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| 研究実績の概要 |
本研究課題では、高温超伝導体を用いて、簡便な冷凍機で動作する、発振器を内蔵した高性能テラヘルツ帯ヘテロダイン受信機実現のための研究を行うものである。
電磁波の発振器として使用するBSCCOのIJJジョセフソン接合の作製に対しては、真空蒸着法による薄膜の膜剥がれが頻繁に起こり、作製する素子の歩留まりが低かった。薄膜作製法をスパッタリング法に変更し、接合作成プロセスの構築を行ったところ、接合作製による歩留まりの向上ができた。電磁波の検出器として使用するYBCOジョセフソン接合の作製に関しては、基板エッチングに対する装置の故障から作製に不具合が生じた。そのため、検出器としても、BSCCOのIJJジョセフソン接合を用いることとした。電磁波放射実験に関しては、冷凍機内に、発振器と検出器をマウントし、発振器に電圧をバイアスできる実験系を組み上げた。IJJ発振器では、電磁波の共振器としての寸法を調整し、発振周波数が0.5THzになるように設計した。IJJ検出器は、素子のインピーダンスを上げる目的で、小さなサイズの接合を作製した。接合IJJ発振器とIJJ検出器は冷凍機内で対面に配置した。作製したIJJ発振器とIJJ検出器の4Kにおいての電流電圧特性から、ジョセフソン接合として動作していることを確認した。テラヘルツ波放射実験に関する結果としては、IJJ発振器に対する電圧バイアス値を0から500mVまで変化させ、検出器の反応を確認する実験を行った。発振器と検出器の位置関係の変化による応答特性の評価を引き続いて進めている。
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