極低温マイクロ波装置の開発と製作

低温微波设备的研发与生产

• 批准号: 08740295
• 负责人: 松井 広志
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Osaka Prefecture University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08740295/
• 关键词: マイクロ波; ミリ波; サイクロトロン共鳴; 低温; 表面インピーダンス; フェルミ面

本研究計画により、^3He、^4Heクライオスタット、及び、超伝導磁石を用いて0.5K,15Tまでのマイクロ波測定が可能になった。低温強磁場下で、幾つかの方法によりマイクロ波実験が行え、目的に合わせた測定ができる。本研究で購入した方向性結合器を用いれば、矩形導波管一本で反射の測定ができる。反射測定の周波数領域は、16〜50GHzであり、透過の場合は16〜110GHzである。現有のマイクロ波発信、及び受信機は従来型装置と異なり、ベクトル情報が得られる。つまり、透過、或いは反射の振幅と位相が同時に得られる。これらは、それぞれ表面抵抗、表面リアクタンスに相当する。その他の特徴として、低入力パワーのため、発熱の問題が無く低温実験に有利である。本研究期間で、Kバンド用透過インサート、Kバンド矩形導波管を改良して試作した空洞共振器、他に、最高100GHzまでカバーできる5種類の円筒形空洞共振器を製作した。これらを用いて、InGaAs/InAlAs多重量子井戸構造のサイクロトロン共鳴を観測した。高磁場側に磁場中量子振動が観測され、系統的な実験を行い、有効質量、周波数依存性が測定できた。マイクロ波により半導体超格子のフェルミ面研究を行った最初の例といえる。また、有機伝導体(BEDT-TTF)_2NH_4Hg(SCN)_4において、サイクロトロン共鳴が観測でき、2次元のシリンダー状フェルミ面とワープした1次元シートに起因した2種類の共鳴が得られた。今後さらに、他の有機伝導体でマイクロ波実験を行っていく計画である。最近、少数キャリアー系の重い電子系として知られるYb_4As_3でもマイクロ波測定を進めており、多くの研究グループと共同研究が進められるようになった。

This research project plans to use the いて0.5K, 15T までのマイクロ wave to measure the possible により, ^3He, ^4He クライオスタット, and び, super-conducting magnets. Under low temperature and strong magnetic field, the method and method of measuring the によりマイクロ波実験が are carried out and the purpose is to measure the ができる. In this study, we purchased a directional coupler and a rectangular waveguide for reflection measurement. The frequency range of reflection measurement is 16~50GHz, and the transmission range is 16~110GHz. There are existing のマイクロ波発信, びReceiver and は従 came type devices となり, and ベクトルinformation が得られる. The amplitude and phase of つまり, transmission, or いは reflection are obtained at the same time.これらは, それぞれsurface resistance, surface リアクタンスにequivalent する.そのhis の特徴として, low-input power パワーのため, 発热の无がくlow-temperature 実験に Advantageous である. During this study, we used a modified rectangular waveguide through a インサート, Kバンド rectangular waveguide to test the cavity. Resonators, other types of cylindrical cavity resonators of up to 100GHz are produced in 5 types. The これらを uses いて, InGaAs/InAlAs multiple quantum well structure and のサイクロトロン resonance を観measurement した. The quantum vibration in the magnetic field on the high magnetic field side is measured, and the system's behavior, effective mass, and cycle number dependence are measured. The first example of the research on the surface of the semiconductor super lattice of the MAKORU wave is the first example.また、organic denature conductor(BEDT-TTF)_2NH_4Hg(SCN)_4において、サイクロトロンresonanceがObservation test, 2-dimensional のシリンダー-like フェルミ面とワープした 1-dimensional シートに origin した 2 types of resonance が got られた. From now on, it will be a plan for the organic conductor of the future. Recently, a small number of キャリアー-type heavy electronics-type として知られるYb_4As_3でもマイクロWave Measurement を enters めており, and くの Research グループと jointly researches が入められるようになった.