| 研究課題/領域番号 |
21K04189
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
中島 健介 山形大学, 大学院理工学研究科, 客員教授 (70198084)
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| 研究分担者 |
齊藤 敦 山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (70313567)
山田 博信 山形大学, 大学院理工学研究科, 助教 (50400411)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 高温超伝導デバイス / 固有ジョセフソンン接合 / テラヘルツ波発振器 / 周波数資源 |
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| 研究成果の概要 |
ビスマス系高温超伝導体の結晶構造に由来する固有ジョセフソン接合は、１THzを超えるギャップ周波数を活用できることからテラヘルツ波源へ応用する研究が進められている。中でもジョセフソン接合として機能している高温超伝導体単結晶の立体構造にテラヘルツプラズマを共鳴させて接合からテラヘルツ波を放射させる共鳴励起型テラヘルツ波源は有望なテラヘルツ波源の一つとして期待されている。本研究は、共鳴励起型テラヘルツ波光源の実用化に向けて独自に開発した薄膜型固有ジョセフソン接合を用いてテラヘルツ波共鳴励起放射を実現するとともにデバイスを最適な動作温度に保つために不可欠な放熱特性の評価方法を考案した。
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| 自由記述の分野 |
超伝導デバイス
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
未開拓の周波数資源であるテラヘルツ波は、電波の特徴である物質透過性と光波の特徴である直進性を併せ持つことや指紋スペクトルと呼ばれる物質固有の吸収スペクトルがテラヘルツ波帯に多く存在していることから、情報通信分野だけでなく非侵襲イメージングやセキュリティセンシングなど幅広い分野への応用が期待されている。既存の発振デバイスの性能が十分でないなか、液体窒素温度で動作可能な高温超伝導固有ジョセフソン接合をはじめとする新しいテラヘルツ波源の開発が急務となっている。本研究で得られた固有ジョセフソン接合デバイスの薄膜化と放熱特性に関する知見は、高温超伝導テラヘルツ波発振デバイスの実用化に資すると期待される。
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