2012 Fiscal Year Research-status Report
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24651170
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
掛谷 一弘 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80302389)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | テラヘルツ/赤外材料・素子 / ジョセフソン渦糸 / フォトニック結晶 / 超伝導材料・素子 |
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| Research Abstract |
平成24年度は、1)固有ジョセフソン接合からのTHz発振強度の増大2)ブロードバンド時間領域分光測定のための準備を中心に研究を進めた。
1)磁場によるTHz発振の変化を観測するには、超伝導マグネットの内部からの発振を外部の分光器で検出できるほど強い強度を持つ発振を対象にしなければならない。そこで、我々は単一の素子から強力な発振が得られるように、Bi2212のBiをPbに一部置換してジョセフソン臨界電流密度Jcを上昇させた超伝導体を用いてTHz素子の作成を試みた。高いJcのため、通常のメサ構造では発振条件を満たす電圧をかけることができなかったが、単独素子構造にすることによって発振の条件を満たしうる電圧をかけることができるようになった。
2)ブロードバンド時間領域分光の手法を（別の研究対象に）先行して実施している研究者の協力を得ながら光学系の構築と調整を進めていった結果、時間領域の透過スペクトルが得られるようになった。同時に、透過スペクトルの測定対象となるPb1212系超伝導体薄膜の単相・エピタキシャル化に成功した。Pb1212はこれまでに、単相・単結晶試料が得られておらず、Tcが最大で50K程度であることが分かった。また、Bi2201における超伝導ギャップ内エネルギースペクトル測定のために、まずトンネル分光により超伝導ギャップと擬ギャップの存在を明らかにした。
ブロードバンド分光のために、顕微分光クライオスタットを購入した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初計画していた磁場中の発振特性変化を測定するには、高強度発振のTHz素子が必要であることに気付いたため、計画の変更を行った。そのため、実際に磁場中に発振素子を置いて測定するところまでたどり着けなかったのは、計画に甘さがあったと言え、自省すべき点である。しかしながら、THz発振の高強度化は非常に重要な案件であり、今後の研究の発展には十分資すると予想される。また、時間領域分光の構築については、当初の計画以上に進んでおり、平成25年度において多くの成果が出せる状況にある。
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| Strategy for Future Research Activity |
高強度発振を実際に観測し、超伝導マグネット中に素子を置いて発振される電磁波の分光を行う。平成24年度末に光学用スプリット型超伝導マグネットを入手したので、ab面方向に正確に磁場を印加することができ、ジョセフソン磁束格子による発振電磁波の制御を目指す。
時間領域分光に関しては、まず平成24年度に購入した顕微分光クライオスタットを用いてゼロ磁場で測定して、超伝導体の誘電関数を明らかにする。また、前述の光学用スプリット型超伝導マグネットを用いて磁場中依存性についても研究を進めていく計画である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
次年度への繰り越しについては、1)24年度に予定していた米国出張を学内の重要な業務と重なったため取りやめて25年度の旅費に充てるようにした、2)顕微分光用クライオスタットはブロードバンド光学系に合わせた改造が必要であるため、光学系の構築が主体の24年度の研究では最低限の仕様での購入に抑え、余った費用を25年度の改造および部品追加の費用に充てることとした。
従って、平成25年度は物品費が870千円、旅費が470千円という使用計画となる。
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