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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」

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。

沖縄を訪問・セミナー講演

11月24日から26日の間、沖縄本島中部に立地する沖縄科学技術大学院大学(OIST)を訪問し、研究の議論と、セミナー講演を行いました。

集積機能工学研究室で2018年に博士を取得し、現在OISTのリサーチエンジニアとして活躍中のアセムエルアラビ博士の招きで掛谷准教授がOISTを訪問しました。

OISTは国が運営資金を出している学校法人という特殊な大学で、研究者、大学院生(博士課程のみ)の60%が外国人です。キャンパスは丘陵地にあり、短期的に訪問する者は、海沿いのシーサイドハウスに宿泊します。掛谷の滞在中にほかの滞在者はいなかったのが残念でした。

シーサイドハウスの滞在室から見える日没

25日に行ったセミナー”Terahertz electromagnetic emission from superconductors: synchronous phenomena of Josephson juntions”には多くの聴衆が来場し、活発な意見が交換されました。初めての場所を訪問して対面セミナーを久しぶりに行うということで、オンラインセミナーとは全く異なる緊張感を感じました。

研究棟Lab2に確保してくれた居室からの眺め

滞在中は、エルアラビ博士のほか、久保結丸博士、Julien Madeo博士などとも交流を行い、共同研究の打ち合わせを進めました。

シーサイドハウスとキャンパスの間にある砂浜に立ち寄る。話題の軽石が堆積している。