積層型超伝導共振器を用いた検出器の開発 : Q値の温度依存性(薄膜,デバイス技術及びその応用,一般)

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概要

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• 我々は、宇宙マイクロ波背景放射観測衛星LiteBIRDや南極望遠鏡に搭載するミリ波、サブミリ波を直接検出する超伝導共振器(Microwave Kinetic Inductance Detector,MKID)の開発を進めている。MKIDに入射した光子のエネルギーが超伝導体のギャップエネルギーより大きいとき、超伝導体中のクーパー対を破壊し準粒子が生じるため、力学的インダクタンスが変化する。この変化により共振器の共振周波数が変わり、MKIDはこの共振周波数の変化を以って光子を検出する。これまでは、ミリ波を検出するために、転移温度が1.2K、ギャップエネルギーが〜90GHzのアルミニウムを用いていた。ニオブ層の上にアルミ層をのせた積層型のMKIDを用いることで、近接効果によりアルミニウム膜よりも高い転移温度が得られる積層型MKIDをリフトオフにより製作した。またこの積層型のMKIDのQ値の温度依存性はアルミニウム、ニオブ単層膜と異なる振る舞いをした。

• 2014-01-16

著者

• 関本 裕太郎

  東京大学 大学院理学系研究科 物理学教室・初期宇宙センター

• 岡田 隆

  東京大学

• 野口 卓

  国立天文台

• 唐津 謙一

  国立天文台

• 関根 正和

  東京大学

• 成瀬 雅人

  埼玉大学大学院理工学研究科

• 関口 繁之

  東京大学

• 宮地 晃平

  国立天文台先端技術センター

• 関本 裕太郎

  東京大学:国立天文台先端技術センター

• 新田 冬夢

  国立天文台先端技術センター

• 唐津 謙一

  国立天文台先端技術センター

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