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整理番号 6027   (公開日 2012年03月12日) (カテゴリ 情報・通信エレクトロニクス
THz光の超高感度ヘテロダイン検出
●内容 テラヘルツ(THz)帯における超高感度ヘテロダイン検出素子として、超伝導ホットエレクトロンボロメータ(HEB)ミクサ素子を製作している。すでに、窒化二オブチタン(NbTiN)を超伝導物質に用い、0.8 THz, 1.5 THz帯の導波管型ミクサの開発に成功しており、雑音温度にして370 K, 490 Kの性能を達成している。特に後者は量子雑音の7倍に相当し、これまでに報告されている同種のミクサ素子に比べて2倍以上高性能である。また、準光学型ミクサについては、大阪府立大学の前澤准教授との共同研究で、3 THz程度までのものを開発している。主な目的は、電波望遠鏡に搭載しての星間物質の観測と、将来の大気化学応用である。これらのミクサ素子の開発にあたっては、設計、製膜、構造形成、ミクサブロックへの装着、評価試験に至るまで、一貫して本研究室内の装置で行っているため、その他の目的に応じた最適化が可能である。
●研究者
教授 山本 智
大学院理学系研究科 物理学専攻
助教 坂井 南美
大学院理学系研究科 ビックバン宇宙国際研究センター
●画像


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HEBミクサ専用成膜装置
本装置を用いて、高品質の超伝導薄膜、金電極などを真空を破らずに成膜することで、高性能のHEBミクサ素子を製作できる。
(C) 山本研究室

導波管マウントに装着したHEBミクサ素子
石英ウエハ上に製作したHEBミクサ素子を切り出し、導波管マウントに装着したところ。導波管はホーンにつながっていて、局部発振信号と検出光を導入するようになっている。
(C) 山本研究室
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上記内容は、各研究者へのインタビューをもとに東京大学 産学協創推進本部で骨子をまとめたものです。
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