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2011 年度 研究成果報告書

高品質Bi-2223単結晶薄膜の作製と固有ジョセフソン接合THz発振素子への応用

研究課題

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研究課題/領域番号 21560339
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関金沢工業大学

研究代表者

遠藤 和弘  金沢工業大学, ものづくり研究所, 教授 (50356606)

研究分担者 立木 昌  筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 研究員 (20028111)
有沢 俊一  (独)物質・材料研究機構, 超伝導物性ユニット, 主幹研究員 (00354340)
内田 貴司  防衛大学校, 電気情報学群電気電子工学科, 教授 (50531802)
立木 隆  防衛大学校, 電気情報学群電気電子工学科, 准教授 (60531796)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
キーワードビスマス系超伝導酸化物 / Bi-2223 / 薄膜 / MOCVD / テラヘルツ素子 / 固有ジョセフソン接合
研究概要

テラヘルツ波はガン細胞の検出やX線に替わる非破壊検査法として、「安全で安心な」デバイスへの応用が期待されている。固有ジョセフソン接合によるテラヘルツ発振の理論を提唱し、最近、Bi-2212超伝導体のバルク結晶で実証されたが、その発振強度は実用には小さい。この「低強度問題」を解決するため、薄膜を用いた新しいデバイス構造を提案し、そのアイデアを実証するため、高品質な非c軸配向のBi-2223薄膜を有機金属化学気相成長法により作製した。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] Growth of Complex Epitaxial Multi-Component Oxide Thin Films and Heterostructures with Strong Anisotropy2011

    • 著者名/発表者名
      K. Endo, S. Arisawa
    • 雑誌名

      Proc. Mater. Res. Soc.

      巻: Vol.1368 ページ: 892-897

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Beautiful' Unconventional Synthesis and Processing Technologies of Superconductors and Some Other Materials2011

    • 著者名/発表者名
      P. Badica, K. Endo
    • 雑誌名

      Sci. Technol. Adv. Mater.

      巻: Vol.12 ページ: 013001(1)-(13)

  • [雑誌論文] Emission of Terahertz Electromagnetic Waves from Intrinsic Josephson Junction Arrays Embedded in Resonance LCR Circuits2011

    • 著者名/発表者名
      M. Tachiki
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: Vol.83 ページ: 014508(1-7)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tunable Terahertz Emission from Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+d> Mesa Devices2011

    • 著者名/発表者名
      M. Tachiki
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: Vol.84 ページ: 064523(1-6)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Growth Control of High-Tc Superconducting Thin Films for Future Electronics2010

    • 著者名/発表者名
      K. Endo
    • 雑誌名

      Trans. Mat. er Res. Soc. Jpn

      巻: Vol.35[4] ページ: 993-996

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Model of Coherent Emission from Disordered Arrays of Driven Josephson Vortices2010

    • 著者名/発表者名
      M. Tachiki
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: Vol.81 ページ: 174531(1-6)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Geometrical Resonance Conditions for THz Radiation from the Intrinsic Josephson Junctions in Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+δ>2010

    • 著者名/発表者名
      M. Tachiki
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: Vol.105 ページ: 037005(1-4)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Growth of Non-c-Axis BSCCO Superconductor-Insulator Heterostructures2009

    • 著者名/発表者名
      K. Endo
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Appl. Supercond

      巻: Vol.19 ページ: 391-394

    • 査読あり
  • [雑誌論文] BiSrCaCuO Superconducting Thin Films on Substrates with Large Film-Substrate Lattice Mismatch and Different Film-Substrate Lattice Mismatch Anisotropy2009

    • 著者名/発表者名
      K. Endo, P. Badica
    • 雑誌名

      Crystal Growth & Design

      巻: Vol.9 ページ: 391-394

    • 査読あり
  • [学会発表] 高温超伝導体から発するテラヘルツ電磁波と、トポロジカル超伝導体の磁束状態2011

    • 著者名/発表者名
      M. Tachiki
    • 学会等名
      The 13th International Workshop on Vortex Matter on Superconductors超伝導磁束国際会議
    • 発表場所
      Chicago(USA)
    • 年月日
      2011-08-03
  • [学会発表] Advanced Growth Method of High-quality Oxide Films with Perovskite-related Structure for Future Electronics2011

    • 著者名/発表者名
      K. Endo, S. Arisawa
    • 学会等名
      19th Int. Conf. Composites/Nano-Engineering(ICCE-19), Oxide Nanocomposites & Heterostructures Symposium
    • 発表場所
      Shanghai(China)
    • 年月日
      2011-07-25
  • [学会発表] Growth of Complex Epitaxial Multi-Component Oxide Thin Films and Heterostructures with Strong Anisotropy2011

    • 著者名/発表者名
      K. Endo, S. Arisawa
    • 学会等名
      Mater. Res. Soc. Symposium 2011 Spring
    • 発表場所
      San Francisco(USA)
    • 年月日
      2011-05-27
  • [学会発表] Influence of Thermal Noise on Terahertz-wave Radiation from Intrinsic Josephson Junctions2010

    • 著者名/発表者名
      T. Tachiki, T. Uchida
    • 学会等名
      23rd International Symposium on Superconductivity(ISS2010)
    • 発表場所
      EPOCHAL TSUKUBA,(Tsukuba, Japan)
    • 年月日
      2010-11-03
  • [学会発表] Advanced Growth Method of High-quality Oxide Films with Perovskite-related Structure for Future Electronics2010

    • 著者名/発表者名
      K. Endo
    • 学会等名
      18th Int. Conf. Composites/Nano-Engineering(ICCE-18), Oxide Nanocomposites Symposium
    • 発表場所
      Hilton Anchorage,(Alaska, USA)
    • 年月日
      2010-07-09
  • [学会発表] Grain Boundary Junction and Magnetic Quanta in High Quality NdBa_2Cu_3O_<7-δ> Thin Film2010

    • 著者名/発表者名
      S. Arisawa, K. Endo
    • 学会等名
      18th International Conference on Composites/Nano Engineering(ICCE-18)
    • 発表場所
      Hilton Anchorage,(Alaska, USA)
    • 年月日
      2010-07-05
  • [学会発表] LCR回路にはめ込まれた固有ジョセフソン接合によるテラヘルツ電磁波の発振機構2010

    • 著者名/発表者名
      立木昌
    • 学会等名
      テラヘルツ超伝導電子工学に関する第一回日本(JST)ドイツ(DFG)会議
    • 発表場所
      筑波山京成ホテル(つくば市、茨城県)
    • 年月日
      2010-02-23
  • [学会発表] General Growth Problems of SIS Heterostructure Based on YBa2Cu3O7 and BiSrCaCuO thin Film2009

    • 著者名/発表者名
      K. Endo
    • 学会等名
      19th Materials Res. Soc. Jpn. 2009
    • 発表場所
      Yokohama Port Opening Plaza
    • 年月日
      2009-12-08
  • [学会発表] Numerical Investigation of Terahertz-Wave Radiation from Intrinsic Josephson Junctions2009

    • 著者名/発表者名
      T. Tachiki, T. Uchida
    • 学会等名
      9th European Conference on Applied Superconductivity(EUCAS 2009)
    • 発表場所
      Dresden Univ. of Technol.(Dresden, Germany)
    • 年月日
      2009-09-14
  • [学会発表] MOCVD Growth of High-Quality and Surface-Clean Oxide Thin Films for Nanoelectronics Applications by Using Substrates with Artificial Steps2009

    • 著者名/発表者名
      K. Endo
    • 学会等名
      17th Int. Conf. Composites/Nano-Engineering(ICCE-17), Oxide Nanocomposites Symposium
    • 発表場所
      Hilton Waikiki Kuhio Hotel(Hawaii, USA)
    • 年月日
      2009-07-31

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公開日: 2013-07-31  

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