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Study of terahertz-wave kinetic inductance detectors with superconducting metamaterials

超导超材料太赫兹波动感电感探测器研究

基本信息

批准号：
22K18991
负责人：
大谷知行
金额：
$ 3.99万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18991/
关键词：
超伝導メタマテリアル共振器 MKID 力学インダクタンス検出器

项目摘要

超伝導マイクロ波力学インダクタンス検出器（MKIDs）は、1本のマイクロ波信号読み出し線に共振周波数の異なるマイクロ波共振器を多数交流結合させた構造を有するため、1本の読み出し線で100個以上のピクセルの信号を同時に読み出せる検出器である。この検出器では、各ピクセルのデザインの差異により検出器特性のばらつきが生じるが、その主要因はマイクロ波共振器にあると考えられる。そこで、この課題解決のために、本研究では、超伝導マイクロ波共振器にメタマテリアル組み込みについて研究を行っている。2022年度は、共振器構造に組み込むメタマテリアル形状の１つとして、アナポール型メタマテリアルの設計とシミュレーションを実施した。具体的には、Nb超伝導体を用いた構造において、リング共振器の外径、太さ、ギャップの幅などの条件を変え、メタマテリアル励起透過（TIT）を示すような条件の探索を行い、良好なTITを示す条件を見出した。そして、その条件下での表面電流分布、電場強度分布、磁場強度分布を求めた。これらの条件をもとに、2023年度は実際のデバイスを作製し、希釈冷凍機での測定実験を進める予定である。

The superconductor wave mechanics device (MKIDs) and the one-book filter signal output the resonant wave number filter and the resonant wave resonator. Most of the AC devices are combined with the generator, and the generator signals of more than 100 customers are sold simultaneously. This is mainly due to the difference between the characteristics of the exchanger and the characteristics of the wave resonator. In this study, we have done some research on the wave resonator, and we have done some research. In the year 2022, the resonator was built. The shape of the device, the structure, the shape, the temperature, the temperature, The specific Nb superconductor is used to make the external diameter of the resonator, the width of the resonator, the condition of the resonator, the width of the resonator, the condition of the resonator, the external diameter of the resonator, the external diameter The surface current distribution, electric field strength distribution and magnetic field strength distribution are calculated under the conditions of temperature and temperature. The conditions will be approved, the international financial crisis will be held in 2023, and the cold machine test will be completed in advance.