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2010 年度 研究成果報告書

高温超伝導体の磁束量子ダイナミクスとテラヘルツ波放射デバイス応用

研究課題

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研究課題/領域番号 20360151
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関山形大学

研究代表者

中島 健介  山形大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (70198084)

研究分担者 王 華兵  (独)物質・材料研究機構, 研究員 (70421427)
渡辺 孝夫  弘前大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (40431431)
研究期間 (年度) 2008 – 2010
キーワード高温超伝導体 / 固有ジョセフソン接合 / ボルテクス / テラヘルツ
研究概要

高温超伝導体Bi_2Sr_2CaCu_2O_8(Bi-2212)固有ジョセフソン接合は,大強度テラヘルツ波発振デバイスへの有望な候補である。本研究では,(1)固有ジョセフソン接合の磁束量子フロー特性に及ぼすアンテナ集積の効果,(2)磁束フローによる固有ジョセフソン接合におけるプラズマ共鳴モード励起現象を解明するとともに,(3)電流注入した固有ジョセフソン接合からのテラヘルツ・プラズマ共鳴放射を実証した。上記の成果に加えて,Bi-2212固有ジョセフソン接合の接合特性を左右するBi-2212単結晶のキャリア制御に関する広範な調査研究を行った。その結果,Bi-2212のCaサイトの一部をYで置換することによりT_C低下させることなく,キャリア濃度を制御できることを明らかにした。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2011 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Cavity Resonance Effects on Phase-Locking of the Flux-Flow in Bi-2212 Intrinsic Josephson Junctions2011

    • 著者名/発表者名
      K.Nakajima, M.Isobe, T.Chiba, H.Yamada
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Appl.Supercond. (in press.)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement in Power-Handling Capability of Superconducting Filters Using Multi-Layered Microstrip Line Resonators, IEEE Trans.2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Endo, S.Ono, M.Uno, T.Saito, A.Saito, K.Nakajima, S.Ohshima
    • 雑誌名

      Appl.Supercond. (in press.)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intrinsic Surface Resistance of YBCO Thin, Films under DC Magnetic Field, IEEE Trans.2011

    • 著者名/発表者名
      K.Nakagawa, T.Honma, K.Takeda, S.Ono, H.Kai, A.Saito, M.Mukaida, K.Nakajima, S.Ohshima
    • 雑誌名

      Appl.Supercond. (in press.)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Trimming Technique for Superconducting Tunable Filters, IEEE Trans.2011

    • 著者名/発表者名
      T.Saito, S.Ono, M.Uno, Y.Endo, A.Saito, K.Nakajima, S.Ohshima
    • 雑誌名

      Appl.Supercond. (in press.)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coherent Terahertz Emission of Intrinsic Josephson Junction Stacks in the Hot Spot Regime2010

    • 著者名/発表者名
      H.B.Wang, S.Guenon, B.Gross, J.Yuan, Z.G.Jiang, Y.Y.Zhong, M.Grunzweig, A.Iishi, P.H.Wu, T.Hatano, D.Koelle, R.Kleiner
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett. 105

      ページ: 057002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] STM/STS study of electronic states in highly underdoped Bi22122010

    • 著者名/発表者名
      T.Kasai, S.Yamashita, H.Nakajima, T.Fujii, I.Terasaki, T.Watanabe, H.Shibata, A.Matsuda
    • 雑誌名

      Physica C vol.470

      ページ: S173-S175

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of carrier concentration in Bi-22122010

    • 著者名/発表者名
      S.Yamashita, T.Kasai, T.Fujii, T.Watanabe, A.Matsuda
    • 雑誌名

      Physica C vol.470

      ページ: S170-S172

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hot spots and waves in Bi_2Sr_2CaCu_2O_8 intrinsic Josephson junction stacks - a study by Low Temperature Scanning Laser Microscopy2009

    • 著者名/発表者名
      H.B.Wang, S.Guenon, J.Yuan, A.Iishi, S.Arisawa, T.Hatano, T.Yamashita, D.Koelle, R.Kleiner
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett. 102

      ページ: 017006

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Significantly doping-dependent Josephson critical current -inhomogeneity in real space or heterogeneity in k-space2009

    • 著者名/発表者名
      M.Suzuki, T.Hamatani, Y.Yamada, K.Anagawa, T.Watanabe
    • 雑誌名

      J.Phys.: Conf.Ser. Vol.150 no.5

      ページ: 52252

    • 査読あり
  • [雑誌論文] RF impedance of intrinsic Josephson junction in flux-flow state with a periodic pinning potential and its optimum condition for RF radiation2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamada, Ken. Nakajima, Koji Nakajima
    • 雑誌名

      Physica C. vol.469

      ページ: 1088-1092

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Terahertz wave emission from intrinsic Josephson junctions in high-Tc superconductors2009

    • 著者名/発表者名
      L.Ozyuzer, Y.Simsek, H.Koseoglu, F.Turkoglu, C.Kurter, U.Welp, A.E.Koshelev, K.E.Gray, W.K.Kwok, T.Yamamoto, K.Kadowaki, Y.Koval, H.B.Wang, P Mueller
    • 雑誌名

      Supercond.Sci.Technol. 22

      ページ: 114009

    • 査読あり
  • [雑誌論文] RF responses and possible applications of intrinsic Josephson junctions in different vortex states2008

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Nakajima, Yasuyuki Yamada, Tsutomu Yamashita
    • 雑誌名

      Physica C Vol.468

      ページ: 660-663

    • 査読あり
  • [雑誌論文] RF impedance of intrinsic Josephson junction in flux-flow state with a periodic pinning potential2008

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamada, Ken. Nakajima, Koji Nakajima
    • 雑誌名

      Physica C Vol.468

      ページ: 1295-1297

    • 査読あり
  • [学会発表] Internal and external resonance effects on the flux-flow properties of Bi-2212 intrinsic Josephson junctions2010

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Nakajima, Masahiro Isobe, Takashi Chiba, Hironobu Yamada
    • 学会等名
      The 7th International Symposium on Intrinsic Josephson Effects and Plasma Oscillations in High-T_C Superconductors (PLASMA 2010)
    • 発表場所
      Hirosaki, Japan.(招待講演)
    • 年月日
      2010-05-01
  • [学会発表] Novel features of vortex motion in Bi-2212 intrinsic Josephson junctions effected by resonance effects2010

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Nakajima, Masahiro Isobe, Takashi Chiba, Hironobu Yamada
    • 学会等名
      International Conference on Superconductivity and Magnetism (ICSM2010)
    • 発表場所
      Antalya, Turkey.(招待講演)
    • 年月日
      2010-04-26
  • [学会発表] External and Internal Resonation Effects on Bi-2212 intrinsic Josephson junctions in Flux-Flow State2009

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Nakajima, Takashi Chiba, Hironobu Yamada
    • 学会等名
      East Asia Symposium on Supercondutor Electronics (EASSE2009)
    • 発表場所
      Nanjing, China.(招待講演)
    • 年月日
      2009-10-14
  • [学会発表] Response of Collective Plasma Modes in Intrinsic Josephson Junctions to Electromagnetic Stimulation2008

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Nakajima
    • 学会等名
      The 6th International Symposium on Intrinsic Josephson Effects and Plasma Oscillations in High-TC Superconductors (PLASMA 2008)
    • 発表場所
      Pohang, Korea(招待講演)
    • 年月日
      2008-07-19

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公開日: 2012-01-26   更新日: 2016-04-21  

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