微小トンネル接合の2次元配列の電気伝導

微小トンネル接合の2次元配列の新しい作製法(SiNメンブレンステンシルマスクを蒸着マスクに用いる方法)において昨年度解決し得なかったマスク移動の再現性の問題は、蒸着時の温度上昇によるステージ等の歪みが主たる原因であると判断し、蒸着装置に3枚の反射板を取り付けた。その結果、最大7μm程度あった移動誤差を0.3μmにまで縮小することができ、接合サイズが不均一ながら約25%の歩留まりでアルミニウムの島電極(サイズ0.5μm四方)からなる微小トンネル接合列を作製できるようになった。また、サイズ0.3μm四方のマスクの作製に成功した。作製した試料の低温電気伝導測定により得られた主な成果は以下のとおりである。・磁場中の常伝導状態で温度の低下とともに電荷Kosterlitz-Thouless(KT)転移に特徴的なSRC型の抵抗上昇を観測した。これは、我々が以前観測したものよりも鮮明なものである。試料作成プロセス、測定システムが以前とまったく異なっているにもかかわらず観測できたことから、電荷KT転移の描像の証明となり得ると考えている。超伝導状態では活性化型であったが原因は不明である。また、SRC型の振る舞いは、室温部のノイズ環境の変化により容易に破壊され、活性化型の振る舞いとなることがわかった。これにより、KT転移的振る舞いは見えないと主張する他グループのデータを解釈することが可能である。・ゼロ磁場の超伝導状態から印加磁場を徐々に増加すると、抵抗の温度依存から見積もられるKT転移温度は約20mTの低磁場で速やかに低温に移動しその後徐々に増加して常伝導の値に近づく。これは、理論では予測されていない振る舞いであり、試料中の常伝導電子密度、クーパー対密度の差に関連していると思われる。

微小トンネル接合の2次元配列の新しい作製法(SiNメンブレンステンシルマスクを蒸着マスクに用いる方法)において昨年度解決し得なかったマスク移動の再現性の問題は、蒸着時の温度上昇によるステージ等の歪みが主たる原因であると判断し、蒸着装置に3枚の反射板を取り付けた。その結果、最大7μm程度あった移動誤差を0.3μmにまで縮小することができ、接合サイズが不均一ながら約25%の歩留まりでアルミニウムの島電極(サイズ0.5μm四方)からなる微小トンネル接合列を作製できるようになった。また、サイズ0.3μm四方のマスクの作製に成功した。作製した試料の低温電気伝導測定により得られた主な成果は以下のとおりである。・磁場中の常伝導状態で温度の低下とともに電荷Kosterlitz-Thouless(KT)転移に特徴的なSRC型の抵抗上昇を観測した。これは、我々が以前観測したものよりも鮮明なものである。試料作成プロセス、測定システムが以前とまったく異なっているにもかかわらず観測できたことから、電荷KT転移の描像の証明となり得ると考えている。超伝導状態では活性化型であったが原因は不明である。また、SRC型の振る舞いは、室温部のノイズ環境の変化により容易に破壊され、活性化型の振る舞いとなることがわかった。これにより、KT転移的振る舞いは見えないと主張する他グループのデータを解釈することが可能である。・ゼロ磁場の超伝導状態から印加磁場を徐々に増加すると、抵抗の温度依存から見積もられるKT転移温度は約20mTの低磁場で速やかに低温に移動しその後徐々に増加して常伝導の値に近づく。これは、理論では予測されていない振る舞いであり、試料中の常伝導電子密度、クーパー対密度の差に関連していると思われる。