微小トンネル接合の2次元配列の電気伝導

微隧道结二维阵列中的导电

• 批准号: 12740200
• 负责人: 神田 晶申
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12740200/
• 关键词: 微小トンネル接合2次元配列; SiNメンブレン; 電荷KT転移; Kosterlitz-Thouless転移; 帯電効果; クーロン・ブロッケード; 微小トンネル接合; 単電子帯電効果; コステリッツ・サウレス転移; 窒化シリコンメンブレン; 2次元系; 電荷ソリトン

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。

A new method for manufacturing a two-dimensional array of micro-particles is proposed to solve the problem of reproducibility of the micro-particles during steaming, and to determine the cause of the deviation of the micro-particles during steaming. As a result, the maximum shift error of 7μm is reduced by 0.3μm, and the bonding distance is uneven by about 25%.また、サイズ0.3μm四方のマスクの作制に成功した。For the preparation of low temperature electrical conductivity measurements of samples, the main results are as follows: The constant conduction state in the magnetic field, the temperature drop, the charge Kosterlitz-Thouless(KT) shift, and the resistance rise characteristic of the SRC type are measured. I'm not going to be able to do that. Sample preparation, measurement, and characterization of the charge KT shift. Superconducting state Activation type Cause Unknown SRC type vibration, room temperature, environmental change, easy to break, activation type vibration This is the first time I've ever seen a person who's been in a relationship with someone who's been in a relationship with me. The superconducting state of the magnetic field increases due to the slow motion of the Inca magnetic field, the temperature dependence of the resistance increases, and the KT shift temperature increases due to the slow motion of the low magnetic field of about 20mT. The value of the superconducting state increases due to the slow motion of the low temperature. This theory predicts that the electron density and density difference in the sample will be correlated.

项目成果

T.Yamaguchi,R.Yagi,A.Kanda,Y.Ootuka and S.Kobayashi,: "Superconductor-insulator transition in a two-dimensional array of resistively shunted small Josephson junctions"Phys.Rev.Lett.. 85・9. 1974-1977 (2000)

T. Yamaguchi、R​​. Yagi、A. Kanda、Y. Ootuka 和 S. Kobayashi，：“电阻分流小约瑟夫森结二维阵列中的超导体-绝缘体转变”Phys.Rev.Lett.. 85・9。 1974-1977 (2000)