| 講演名 | 2003/4/16 単結晶NbNを用いたサブミリ波帯SIS電磁波受信機の開発(マイクロ波超伝導/一般) 川上 彰, 鵜澤 佳徳, 武田 正典, 王 鎮, |
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| 抄録(和) | 我々は単結晶NbNを用いたNbのギャップ周波数以上でのサプミリ波帯で動作するSISミキサーの研究,開発を行っている。エピタキシャル成長したNbN/MgO/NbN多層膜のDC特性評価を行い,多層化による特性劣化が無いことを示した。この多層膜で作成したマイクロストリップ共振器とジョセフソン接合とを結合させ,共振時に観測される共振ステップからエピタキシャルNbN薄膜の高周波特性評価を試みた。結果として0.1-1.1 THzの周波数領域において,表面抵抗2.6-88 mΩが得られ,Nbのギャップ周波数を超えるサプミリ波周波数帯において,優れた低損失特性を有することを示した。また回路設計に必要な単結晶NbN/MgO/NbNトンネル接合の接合容量をフィスケステップから評価し,臨界電流密度 J_c = 40-3900 A/em^2において,接合容量C_s = 70-120 fF/μm^2 を得た。これらの結果を基に870 GHz帯準光学SISミキサーの試作,現在のところ795 GHzにおいて260 Kの低雑音動作に成功している。 |
| 抄録(英) | We have developed SIS mixers at frequencies exceeding the Nb gap frequency using single crystal NbN films. We evaluated the DC and RF properties of the epitaxial NbN/MgO/NbN trilayers. The surface resistance of the epitaxial NbN films was estimated to be approximately 2.6-88 mΩ at 0.1-1.1 THz by using Josephson junctions with a microstrip resonator. These results indicate that epitaxially grown NbN/MgO/NbN trilayers can be used to produce devices that will work well for high-frequency superconducting applications in the frequency range between the Nb-gap to the NbN-gap frequencies. From the Fiske-step voltage, junction specific capacitance C_s was also estimated and they were about 70-120 fF/μm^2 at J_c = 40-3900 A/cm^2. An NbN/MgO/NbN SIS mixer was fabricated and the minimum DSB receiver noise temperature measured was 260 K at 795 GHz. |
| キーワード(和) | NbN / MgO / NbN / エピタキシャル / 表面抵抗 / 接合容量 / SISミキサー |
| キーワード(英) | NbN / MeO / NbN / epitaxial / surface resistance / junction specific capacitance / SIS mixer |
| 資料番号 | SCE2003-8,MW2003-8 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SCE |
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| 開催期間 | 2003/4/16(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Superconductive Electronics (SCE) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 単結晶NbNを用いたサブミリ波帯SIS電磁波受信機の開発(マイクロ波超伝導/一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Development of SIS Mixers using Single-crystal NbN Films in the Sub-mm Wave Region |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | NbN / NbN |
| キーワード(2)（和/英） | MgO / MeO |
| キーワード(3)（和/英） | NbN / NbN |
| キーワード(4)（和/英） | エピタキシャル / epitaxial |
| キーワード(5)（和/英） | 表面抵抗 / surface resistance |
| キーワード(6)（和/英） | 接合容量 / junction specific capacitance |
| キーワード(7)（和/英） | SISミキサー / SIS mixer |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 川上 彰 / Akira KAWAKAMI |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 独立行政法人通信総合研究所 Communications Research Laboratory |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 鵜澤 佳徳 / Yoshinori UZAWA |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 独立行政法人通信総合研究所 Communications Research Laboratory |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 武田 正典 / Masanori TAKEDA |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 独立行政法人通信総合研究所 Communications Research Laboratory |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 王 鎮 / Zhen WANG |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 独立行政法人通信総合研究所 Communications Research Laboratory |
| 発表年月日 | 2003/4/16 |
| 資料番号 | SCE2003-8,MW2003-8 |
| 巻番号（vol） | vol.103 |
| 号番号（no） | 20 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |