テラヘルツ分光用ヘテロダイン超伝導ミクサ素子の光物性研究に根ざした開発

基于光学物理研究的太赫兹光谱外差超导混频器元件研制

• 批准号: 15J07733
• 负责人: 浅原 彰文
• 金额: $ 1万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J07733/
• 关键词: 超伝導検出器; 超高速分光; テラヘルツ分光; テラヘルツ天文学; HEBミクサ

テラヘルツ天文学の重要な検出デバイスであるヘテロダイン超伝導検出器（HEBミクサ）に対して超高速分光による評価を導入し，その動作機構を詳細に理解することによって，検出性能を抜本的に向上させることを目指して研究を進めた．まずHEBミクサに用いられているNbTiN薄膜の伝導特性を，テラヘルツ時間領域分光（THz-TDS）で調べた．NbTiN薄膜試料をスパッタリング装置によって作製し，DC伝導度（~7.6×105 S/m）や超伝導転移温度Tc（~11K）の測定を含めた一連の評価手順を確立した．THz-TDS測定の結果，0.2 ~ 3.0 THzの帯域においてMattis-Bardeenモデル（超伝導薄膜の伝導モデル）に従う複素光学伝導度スペクトルが得られ，そこから超伝導ギャップエネルギーや電子-格子結合強度などの超伝導特性に関する情報を導いた．さらにZimmermannモデル（Mattis-Bardeenモデルの拡張モデル）による解析から，励起準粒子がおよそ数10 fsの散乱時間を持つことを見出し，本手法よりNbTiN薄膜の伝導物性に関する知見が得られることを示した．研究期間の後半では，NbTiN薄膜に対して可視光ポンプ-THzプローブ時間分解測定を行い，光励起によるクーパー対の破壊・回復ダイナミクスを観測した．クーパー対の回復時間はヘテロダイン検出の観測帯域の広さに直結するため，このパラメータを実験から評価することは重要である．今回の測定の結果，破壊されたクーパー対は~数100 psの時間スケールで回復することが示唆された．今後はこれらの評価手法に基づいた膜厚やバッファ層に対する物性の系統的調査や，クーパー対緩和ダイナミクスのモデル解析を進めることで，検出器の動作機構についてさらに有用な知見が得られると期待される．

This is very important in the field of astronomy. In this paper, the ultra-high-speed spectrometer (HEB) is used in the ultra-high-speed spectroscopic system. The operating mechanism is used to understand the performance of the NbTiN film. In this paper, the performance test is used to guide the progress of the study. The NbTiN film is used to guide the performance of the device. NbTiN thin film was used in the field of optical spectroscopy (THz-TDS). The NbTiN thin film was used to determine the temperature of the temperature Tc (~ 11K). The results of the THz-TDS test showed that the temperature was measured at the temperature of Tc (~ 11K). 0.2 ~ 3.0,0.2and 3.0,0.2and 3.0in the THz domain, the optical properties of the superconducting thin films (Mattis-Bardeen thin films) were analyzed by the combination of the strength and the strength of the superconductors. the optical properties of the superconducting thin films (Mattis-Bardeen thin films) were analyzed. When the standard particle temperature is 10 fs, it can be seen in the time of dispersion. In this method, the physical property property of NbTiN thin film is known. During the second half of the study period, the NbTiN thin film spectrometer can be used to determine the behavior of photosensitive emission spectrum-THz cycle time decomposition. You are encouraged to send a message back to an important one. This is the result of the test result this time. In the future, it is necessary to analyze the physical properties of the system in terms of the thickness of the film, the thickness of the film, the physical properties of the system, the temperature of the system, the thickness of the film, the temperature of the system, and the temperature of the system. The operating mechanism of the machine is very useful for you to know what you have learned.

项目成果

山本研究室

山本实验室

Transient gain analysis of gain-switched semiconductor lasers during pulse lasing

脉冲激光发射过程中增益开关半导体激光器的瞬态增益分析

• DOI: 10.1364/ao.54.010438
• 发表时间: 2015
• 期刊: Applied Optics
• 影响因子: 1.9
• 作者: Shao-Qian Chen;Takashi Ito;Akifumi Asahara;Hidekazu Nakamae;Takahiro Nakamura;Masahiro Yoshita;Changsu Kim;Baoping Zhang;Hiroyuki Yokoyama;Tohru Suemoto;and Hidefumi Akiyama
• 通讯作者: and Hidefumi Akiyama

Dynamics of Photoinduced Phase Transitions in a Prussian Blue Analog Studied by CN Vibrational Spectroscopy

CN 振动光谱研究普鲁士蓝类似物中光致相变的动力学

• DOI: 10.2174/1877944105666150910200258
• 发表时间: 2016
• 期刊: Current Inorganic Chemistry
• 作者: T. Suemoto;R. Fukaya;A. Asahara;H. Watanabe;H. Tokoro;and S. Ohkoshi
• 通讯作者: and S. Ohkoshi