Development of a Terahertz detector Array based on superconducting tunnel junctions coupled to a thin superconductor film
开发基于耦合至超导薄膜的超导隧道结的太赫兹探测器阵列
基本信息
- 批准号:22686012
- 负责人:
- 金额:$ 16.72万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
- 财政年份:2010
- 资助国家:日本
- 起止时间:2010 至 2012
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
A terahertz detector using a superconducting tunnel junction (STJ) coupled to a large terahertz-absorbing superconductor film was investigated. We also proposed a design of a new terahertz detector with transmission-line STJs. The latter detector has two long junctions integrated on both wings of a log-periodic antenna. In this type, the long junction is a high-loss transmission-line working based on the Cooper-pair breaking process, in which the junction length and width determine the absorption efficiency and frequency bandwidth, respectively. A detector using Nb/Al/A1Ox/Al/Nb junctions was fabricated, and the principle of the detector was verified. We have detected terahertz radiation based on the Cooper-pair breaking (CPB), and confirmed that the sensitivity has a gradual increase from 0.35 THz, a value that corresponds to the effective gap frequency of the Nb/Al bilayer. We have also identified the third quarter-wavelength resonance and its harmonic signals working on the photon-assisted tunneling (PAT) process. The STJ detector has the new functionality that both detection processes are available. This functionality will allow the detector to be applied in future THz imaging with wide frequency selectivity.
研究了使用耦合到大型太赫兹吸收超导体薄膜的超导隧道结(STJ)的太赫兹探测器。我们还提出了一种带有传输线 STJ 的新型太赫兹探测器的设计。后一种探测器在对数周期天线的两个翼上集成了两个长接头。在这种类型中,长结是一种基于库珀对断裂过程工作的高损耗传输线,其中结的长度和宽度分别决定吸收效率和频率带宽。制作了采用Nb/Al/AlOx/Al/Nb结的探测器,并验证了探测器的原理。我们基于库珀对断裂(CPB)检测了太赫兹辐射,并证实灵敏度从0.35 THz逐渐增加,该值对应于Nb/Al双层的有效间隙频率。我们还确定了第三个四分之一波长共振及其在光子辅助隧道(PAT)过程中的谐波信号。 STJ检测器具有两种检测过程都可用的新功能。该功能将使探测器能够以宽频率选择性应用于未来的太赫兹成像。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
STJに関する2つの話題:テラヘルツ波検出器と単結晶デバイス
与STJ相关的两个主题:太赫兹波探测器和单晶器件
- DOI:
- 发表时间:2012
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:有吉誠一郎;濱尾俊幸;田井野徹;古川昇;野口卓;大谷知行;酒井宗寿;酒井宗寿;有吉誠一郎
- 通讯作者:有吉誠一郎
Two Topics onSuperconducting Tunnel Junctions: Terahert2 Detector and Single-crystal Fabrication
超导隧道结的两个主题:太赫特探测器和单晶制造
- DOI:
- 发表时间:2011
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:S. Ariyoshi;T. Hamao;T. Tohru;K. Koga;K.Takahashi;T. Noguchi;M. Kurakado;N. Furukawa;C. Otani
- 通讯作者:C. Otani
Research of Micro-stripline STJ Detector for Terahertz Band
太赫兹波段微带线STJ探测器研究
- DOI:
- 发表时间:2012
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:K. Takahashi;S. Ariyoshi;T. Noguchi;M. Kurakado;K. Koga;N. Furukawa;C. Otani
- 通讯作者:C. Otani
テラヘルツ帯・薄膜マッチング型超伝導検出器の性能評価
太赫兹波段/薄膜匹配型超导探测器性能评估
- DOI:
- 发表时间:2010
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Y.Yamagaki;K.Masuda;J.Kipritidis;T.Kajiwara;K.Nagasaki;有吉誠一郎
- 通讯作者:有吉誠一郎
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{{ truncateString('ARIYOSHI Seiichiro', 18)}}的其他基金
Fabrication of Single-crystal Superconducting Tunnel Junctions, and Photodevice Applications
单晶超导隧道结的制造和光电器件应用
- 批准号:
23656065 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 16.72万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research