2016 Fiscal Year Annual Research Report
Time-domain coherence measurement and substitution effect of HTSC THz source
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26286006
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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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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻本 学 筑波大学, 数理物質科学研究科(系), 助教 (20725890)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | テラヘルツ光源 / 円偏波 / 超伝導材料・素子 / ジョセフソン接合 / 熱制御 / パッケージ化 / パッチアンテナ / 円偏光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成28年度における本研究の成果として、以下の2点が挙げられる：（１）円偏波テラヘルツ電磁波の発振（２）発振特性の熱的制御とそれに適したデバイス作製法の開発。
それぞれに関して実績を後述する。
（１）移動体間の通信には、パッチアンテナから放射される円偏波ミリ波が用いられている。本研究では、パッチアンテナ理論に基づいて高温超伝導体テラヘルツ光源のメサ形状を設計・加工し、複数のデバイスから450 GHz付近の電磁波の発振を検出した。偏光子を用いた偏光測定の結果、得られた最高の円偏光度は99.7%にも及び、モノリシックなテラヘルツ光源からの円偏波放射としては、これまでに報告されたものに比べて最高の値を得た。局所的温度上昇を考慮した数値計算との比較から、電場の回転方向を推定することができ、パッチアンテナとの比較から、メサ構造内の電流分布が明らかになった。
（２）これまでの研究で、高温超伝導体テラヘルツ光源の特性制御には、デバイスの温度分布が重要な役割を果たしていることが分かった。しかしながら、既存のデバイス作成法は、熱伝導で重要となる超伝導体結晶と基板の接着にかんする再現性が非常に低く、数値計算との比較の障害になっていた。本研究では、再現性と耐久性の高いポリイミド樹脂を用いてデバイスを作成し、熱浴との接触条件を変えて発振特性の変化を観測した。その結果、金属部品と一体化させた場合の方が、発振強度・発振周波数ともに高く、冷却の効果がみられる結果を得た。この成果は、高温超伝導体テラヘルツ光源を実用化するうえで重要なパッケージ化技術の基盤になる。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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