【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.03.24】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24KT2369
利用課題名 / Title
高温超伝導体の微細構造を用いた新規物性研究
利用した実施機関 / Support Institute
京都大学 / Kyoto Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions
キーワード / Keywords
Bi2212,テラヘルツ波,感光性ポリイミド,超伝導/ Superconductivity,光リソグラフィ/ Photolithgraphy
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
掛谷 一弘
所属名 / Affiliation
京都大学 大学院工学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
小林亮太
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術相談/Technical Consultation
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
超伝導体は、量子化渦糸など、サブミクロンスケールで量子状態が観測できる系である。本研究では、サブミクロンの精度で微細加工した高温超伝導体において観測される本質的な物性を観測することにより、高温超伝導発現機構の解明やデバイスとしての応用を目指す。
特に、Bi2212銅酸化物高温超伝導体から作られるテラヘルツ光源について、新奇なデバイス形状を実装し、テラヘルツ発振現象の形状依存性について調べる。
実験 / Experimental
所属研究室の装置を用いてフォトリソグラフィとアルゴンイオンミリングとウェットエッチングで作成した高温超伝導体単結晶上のメサ構造にポジ型感光性ポリイミド（PSPI）を塗布し、ナノハブの紫外線露光装置（KT-106）とアルカリ系現像液SD-1を用いて電極上のポリイミドを選択的に除去した。
結果と考察 / Results and Discussion
所属研究室の装置を用いてフォトリソグラフィとアルゴンイオンミリングとウェットエッチングで作成した高温超伝導体単結晶上のメサ構造にポジ型感光性ポリイミド（PSPI）を塗布し、ナノハブの紫外線露光装置（KT-106）とアルカリ系現像液SD-1を用いて電極上のポリイミドを選択的に除去した。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図 1: Bi2212単結晶メサ上にPSPIを塗布し、フォトリソグラフィ・現像プロセスによって電極上のPSPIを選択的に除去した結果。おおむね狙い通りの形状が得られた。
図2: プロセス実行前のデバイス表面の写真の一例。このようにプロセス実施前からすでに電極表面が汚れている場合があった。
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- 「異方的誘電体モデルにもとづくジョセフソンプラズマエミッタの構造最適化およびその実装」、小林 亮太、掛谷 一弘、応用物理学会2024年秋季学術講演会、2024年9月16日、朱鷺メッセ
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件