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論文出版:ジョセフソンプラズマ光源の回路モデルと数値計算

応用物理学会の英文速報誌Applied Physics Express (APEX)から高温超伝導ジョセフソンプラズマ光源の回路モデルとその数値計算に関する論文が出版されました。

Circuit models of simultaneously biased intrinsic Josephson junction stacks for terahertz radiations in high-bias regime

Ryota Kobayashi1, Ken Hayama1 and Itsuhiro Kakeya1

Published 17 August 2022 • © 2022 The Japan Society of Applied Physics
Applied Physics ExpressVolume 15Number 9

本論文では、単独素子発振と2素子直列・並列接続の回路モデルを提案し、実験結果から回路パラメータを決めて2素子同期発振を記述しました。
同期発振に関して実験値に合わせこむ計算としては、新しい試みです。特に興味深い点としては、パッチアンテナの共振周波数と放射極大の周波数が一致しないことであり、ジョセフソンプラズマ光源の特徴として知られている広帯域発振の謎を解くカギになりそうです。

論文出版:超伝導デバイスからのテラヘルツ波放射同期解析

高温超伝導体Bi2212単結晶から作成されたテラヘルツ放射デバイスについての論文がPhysical Review Applied誌から発表されました。本論文は、現M2の小林亮太、元修士課程院生の巴山顕が中心となって進めた実験の成果を産業技術総合研究所の辻本学博士と共にまとめたものです。

本論文では、放射テラヘルツ波の偏光測定結果について線形代数を用いた解析を行うことにより、同期する二つの素子からの放射電磁波の位相差が周波数に応じて変わっていくことを示しています。本論文で得られた成果をもとに系統的に調査を進めていくことにより、Beyond 5Gに求められる超高速通信のキャリア光源として有用なテラヘルツ電磁波を放射する超伝導デバイスが実現可能になります。

Spontaneous Frequency Shift and Phase Delay of Coupled Terahertz Radiation Mediated by the Josephson Plasmon in a Cuprate Superconductor

Ryota Kobayashi, Ken Hayama, Shuma Fujita, Manabu Tsujimoto, and Itsuhiro Kakeya
Phys. Rev. Applied 17, 054043 – Published 25 May 2022

顔合わせを行いました。

4月5日、新たに配属された4回生3名と在籍のメンバーで顔合わせを行いました。

お互いの自己紹介として、プロフィールや趣味などの情報交換を行いました。

新メンバーだけでなく、すでに在籍のメンバーの間にも意外な共通点があることがわかり、有意義な時間となりました。

このメンバーで1年間戦っていくことになります。よろしくお願いいたします。

日本物理学会で4件の発表

日本物理学会第77回年次大会において、以下の4件の発表を行いました。

「放射テラヘルツ波の偏光評価による固有ジョセフソン接合列間結合」、掛谷一弘A, 小林亮太A, 巴山顕A, 藤田秀眞A, 辻本学B16pE12-5

「Bi2212ウィスカ十字接合からのテラヘルツ波放射特性評価」、高野義彦A, 齋藤嘉人A, 掛谷一弘B16pE12-3

「Bi-2212ウィスカ十字接合テラヘルツ発振素子の三次元電磁界シミュレーション」、辻本学, 齋藤嘉人A, B, 高野義彦A, B, 掛谷一弘C16pE12-4

「アンダードープBi-2223単結晶における負の電気抵抗の観測」、渡辺孝夫, 山口隼平, 小杉健太, 佐々木菜絵, 足立伸太郎A, 藤井武則B, 谷口晴香C, 松川倫明C, 巴山顕D, 掛谷一弘D17aGB41-6

電子情報通信学会総合大会で招待講演

電子情報通信学会2022年総合大会において、掛谷が招待講演を行いました。

チュートリアルセッションとして企画された「発見から30年! 固有ジョセフソン接合の潜在的な魅力と可能性 ~その物性から応用まで~」の最初の講演者として、「積層固有ジョセフソン接合メサ構造からの円偏光テラヘルツ波放射と非線形振動子同期現象」と題して、高温超伝導体における固有ジョセフソン接合の研究の歴史から最新の研究成果までお話ししました。

2021年度学士論文試問会

2月17日、電気電子工学科学士論文試問会が行われました。

集積機能工学研究室からは、以下の3件の学士論文について試問が行われました。

著者:沖野翔太郎
論文題目:「パルス強磁場を用いた鉄カルコゲナイド超伝導体の研究」

著者:西村太一
論文題目:「Bi2212メサ構造における時間領域テラヘルツ波反射応答の研究」

著者:柳生望光
論文題目:「固有ジョセフソン接合におけるパラメトリック増幅の検討」

2021年度修士論文公聴会

2月7,8日の2日間、電気系専攻の修士論文公聴会が開催されました。

集積機能工学研究室からは、以下の修士論文1件について審査が行われました。

著者:中村公大
題目:「テラヘルツ時間領域分光法による高温超伝導強磁性二層膜界面における近接効果」

MRM2021で招待講演とポスター発表

12月13日から16日にかけてパシフィコ横浜で行われたMaterial Research Meeting 2021 (MRM2021)で掛谷准教授が”Mutual synchronization of Josephson plasma oscillations in high-temperature superconductors”と題した招待講演を行いました。

また、M2の中村公大が”Complex-conductivity analysis in high-Tc  superconductor- ferromagnet bilayer films by terahertz time”-” domain spectroscopy“の題目でポスター発表を行いました。

久しぶりの対面学会であり、中村にとっては初めての対面学会出席でした。緊張はしましたが、対面による交流の重要性を改めて認識する機会になりました。