超伝導量子限界受信機用ジョセフソン接合アレイに基づくテラヘルツ帯オンチップ局発器

科学分野:

• 物性物理学
• テラヘルツ技術
• 超伝導

背景:

• ジョセフソン接合アレイはテラヘルツ放射の生成に不可欠である。
• コプレーナ線路は電子部品を統合するためのプラットフォームを提供する。
• 発振器特性の理解は高度な応用にとって重要である。

研究 の 目的:

• ジョセフソン接合アレイに基づくテラヘルツ帯発振器を開発・解析すること。
• アレイ形状とトンネル電流密度が発振器の性能に与える影響を調査すること。
• 放射電力、線幅、動作範囲などの発振器特性を向上させる方法を探求すること。

主な方法:

• コプレーナ線路中央導体内にジョセフソン接合アレイを作製した。
• 発振器性能指標の実験的測定。
• アレイ形状、整合負荷効果、トンネル電流密度の理論的解析。

主要な成果:

• テラヘルツ帯発振器をジョセフソン接合アレイを用いて実証した。
• 放射電力と線幅に対するアレイ形状とトンネル電流密度の影響を定量化した。
• 整合負荷が発振器の性能に与える影響を特定した。

結論:

• コプレーナ線路に統合されたジョセフソン接合アレイは効果的なテラヘルツ発振器である。
• アレイ形状とトンネル電流密度は性能最適化のための重要なパラメータである。
• テラヘルツ発振器性能のさらなる向上のための戦略を提案した。