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磁束の量子化過渡現象と新規物性の解明

研究報告コード R030000208
掲載日 2005年2月22日
研究者
  • 斗内 政吉
研究者所属機関
  • 大阪大学超伝導フォトニクス研究センター
研究機関
  • 大阪大学
報告名称 磁束の量子化過渡現象と新規物性の解明
報告概要 固体中における量子化現象の研究対象は、定常量子状態が主であった。一方、近年の極短光パルス発生技術の進展により超高速でのキャリアー変調が可能となり、統計領域の扱えない非マルコフ過程における研究が可能となってきた。本研究では、巨視的量子効果の実現される超伝導体を用いて、特に磁束量子に注目し、その量子状態を極短光パルスで変調することで、新しい光磁束量子相互作用の現象を観測すること、および解明することを試みるとともに、その変調される過程をダイナミックに観測することで、量子化状態の過渡現象を研究する分野を新しく切り開くことを目指している。更に、この新しい現象に基づく光磁束量子変換機構を用いて、フェムト秒光パルスに対するメモリーの開発も視野に入れている。研究課題 当初研究計画では、以下の3 項目の課題を設定し、研究を開始した。研究項目A:磁束量子の光生成・変調の観測と新規物性の解明  細目1:磁場下での磁束量子光パルス生成・変調の観測 細目2:超伝導電流の光パルス変調による磁束量子の生成と変調 細目3:極短光単一パルスによる磁束量子生成・変調の観測 細目4:磁束観測システムの高感度・高分解能化 細目5:磁束量子の光生成・変調過程のモデル化と解析 研究項目B:磁束量子光変調過程のダイナミクスの観測 細目1:磁束量子光変調過渡現象観測システムの設計・開発 細目2:過渡現象観測システムによるテラヘルツ電磁波放射の観測 細目3:過渡現象観測システムによる磁束量子光変調過渡現象の観測 細目4:磁束量子光変調過程の過渡的現象のモデル化と解明 研究項目C:光磁束量子変換メモリーの開発 細目1:光磁束量子変換メモリーの単一セル設計・開発 細目2:光磁束量子変換メモリーの単一セルの基本動作確認 細目3:光磁束量子変換メモリー1 次元アレーの設計・開発 細目4:光磁束量子変換メモリー1 次元アレーの基本動作確認
画像

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研究分野
  • 超伝導体の物性一般
関連発表論文 (1) O. Morikawa, M. Yamashita, H. Saijo, M. Morimoto, M. Tonouchi and M. Hangyo, “Vector Imaging of Supercurrent Flow in YBa2Cu3O7-δ Thin Films Using Terahertz Radiation”, Appl. Phys. Lett., 75 (1999) 3387-3389.
(2) M. Tonouchi, M. Yamashita and M. Hangyo, “Terahertz radiation imaging of supercurrent distribution in vortex-penetrated YBa2Cu3O7-δ thin film strips”, J. Appl. Phys., 87 (2000) 7366-7375.
(3) A. Moto, M. Hangyo and M. Tonouchi, “Terahertz Radiation Imaging of Vortex Penetration into YBCO Thin Films with and without Ordered Arrays of Antidots”, IEICE Trans. Election., Vol.E84-C (2001) 67-73.
(4) M. Tonouchi, A. Moto, M. Yamashita and M. Hangyo, “Terahertz Radiation Imaging of Vortices Penetrated into YBCO Thin Films”, IEEE Trans. on Appl. Supercond., 11 (2001) 3230-3233.
(5) M. Tonouchi, K. Shikita, M. Morimoto and M. Hangyo, “Optical Control of Magnetic Flux Quanta in YBCO Thin Film Loops by Selected Femtosecond Laser Pulses”, IEEE Trans. on Appl. Supercond., 11 (2001) 3939-3942.
(6) M. Tonouchi, “Magnetic Flux Quanta in YBa2Cu3O7-δ Thin-Film Loops Controlled by Femtosecond Optical Pulses”, Jpn. J. Appl. Phys., 40 (2001) L542-L544.
(7) W. Hagen, P. Seidel and M. Tonouchi, “Pump and Probe Terahertz Beam Excitation Technique to Investigate Carrier Dynamics in YBa2Cu3O7-δ Thin Films”, Physica C, 357 (2001) 146-148.
(8) A. Moto and M. Tonouchi, “Temperature Dependence of Supercurrent Distribution in YBCO Thin Film Strips Observed by Terahertz Radiation Imaging”, Physica C, 357 (2001) 1603-1606.
(9) H. Wald, P. Seidel and M. Tonouchi, “Pump and Probe Terahertz Method to Investigate YBa2Cu3O7-δ Thin Films”, Physica C, (2001) in press.
(10) M. Tonouchi and A. Moto, “Vortex Penetration Effect on Supercurrent Distribution in YBCO Thin Film Strips”, Physica C, (2001) in press.
(11) M. Tonouchi and K. Shikita, “Magnetic Flux Generation in an YBCO Thin Film Loop with a Single Shot Femtosecond Optical Pulse”, Physica C, (2001) in press.
研究制度
  • さきがけ研究21 「状態と変革」領域
研究報告資料
  • 斗内 政吉. 磁束の量子化過渡現象と新規物性の解明. 「さきがけ研究21」研究報告会 「状態と変革」領域 第2期研究者 講演要旨集(研究期間:1998-2001),2001. p.42 - 44.

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