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2023 年度 研究成果報告書

超伝導メタマテリアルを組み込んだテラヘルツ帯力学インダクタンス検出器の研究

研究課題

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研究課題/領域番号 22K18991
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分30:応用物理工学およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

大谷 知行  国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, チームリーダー (50281663)

研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
キーワードメタマテリアル / フォノン / マイクロ波
研究成果の概要

マイクロ波力学インダクタンス検出器(MKIDs)は、1本の読み出し線で多ピクセル信号を読み出せる超伝導検出器だが、各素子でデザインが異なり特性がばらつく。そこで同一デザインの共振器にメタマテリアル(MM)を付加して共振周波数を制御する着想を得た。また、MMの活用により先鋭な特性を有する超伝導に機能性を付与できる。そこでMM組み込み型共振器を含む「超伝導MM」の研究を進めた。まず、アナポール型MMのシミュレーションを行いプラズモン励起透過を示す条件を見出した。また、LNの基板フォノンを活用したMKIDs検出器でLAフォノンの共鳴を観測し、アナポールと組合せて新たな検出器が実現される展望を得た。

自由記述の分野

超伝導検出器

研究成果の学術的意義や社会的意義

超伝導メタマテリアルはまだ始まったばかりであり、超伝導の先鋭な特性に豊富な機能性を付与できるという意味で、大きな可能性を有している。また、マイクロ波からテラヘルツ帯のフォノンは、テラヘルツ帯の測定技術が限定されてきたことからまだ未開拓であり、その直接観測が可能な超伝導体による観測により新たな知見が期待できる。

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公開日: 2025-01-30  

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