Higher Functionalization and Application-Oriented Development of Terahertz Emission Devices Using Intrinsic Josephson Junctions

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 15H01996
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Nanostructural physics
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: Kadowaki Kazuo 筑波大学, 数理物質系(名誉教授), 名誉教授 (00272170)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 南 英俊 筑波大学, 数理物質系, 講師 (00190702) ; 柏木 隆成 筑波大学, 数理物質系, 講師 (40381644)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 固有ジョセフソン効果 / THz波発振 / THz波レーザー / ジョセフソンボルテックス / 固有ジョセフソン接合 / 銅酸化物高温超伝導体 / THzエミッター / THz検出器

Outline of Final Research Achievements

High temperature superconductors have their transition temperatures above 90 K. This superior property has long been waited for fruitful applications. Our target materials are Bi2212 phase material, which are stacked layered structure with Josephson character. Due to this Josephson character, it is possible to generate coherent, continuous stable THz waves similar to optical lasers. We hope that our research results can provide useful knowledge and technologies for write and read-out the information for quantum computation in near future.

Free Research Field

低温固体物性（特に高温超伝導）

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

高温超伝導体は発見当初、大変大きな期待を持って社会から迎えられ、実に多くの研究者がそれに答えようと血のにじむような努力してきた。しかしながら、期待に反し何一つとして応用として社会に貢献出来た成果はない。固有ジョセフソン効果を用いたTHz波の応用のみが唯一実用に最も近いと考えられている。現在、コヒーレントなTHz波を用いた量子コンピュータの書き込みや読み出しへの応用が最先端の社会貢献と考えられ、大変期待されている。