高温超伝導の科学:高温超伝導体の電子機能の発現と探索

高温超导科学：高温超导体电子函数的表达与探索

• 批准号: 04240102
• 负责人: 井口 家成
• 金额: $ 56.32万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology (1994)University of Tsukuba (1992-1993)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 1994
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04240102/
• 关键词: トンネル効果; ジョセフソン効果; 電界効果; 近接効果; 準粒子注入効果; YBaCuO; バイクリスタル接合; 人工粒界; エピタキシャル成長; SNS接合; SIS接合; FET

平成6年度は最終年度であり、これまでの超伝導の諸電子機能の具体的解明を中心に研究を進めた。電界効果については、YBCOにヘテロ接合するSrTiO_3,BaTiO_3など様々なペロブスカイト結晶の相性をを調べたところ、超薄膜YBCOがヘテロ界面から熱拡散により劣化していることが明らかになった。種々の材料を探索した結果、結論としてPbTiO_3が最良ということがわかった。また電界のYBCO粒界接合のジョセフソン特性へ及ぼす影響について調べた結果、電界による接合の臨界電流密度変調が、SNS接合のN層(粒界)におけるキャリア密度(n)とそれに伴うコヒーレンス長の変化で説明できることがわかった。。これまで謎の多い近接効果の研究については、YBa_2Cu_3O_<7-y>/PrBa_2Cu_3O_y(PBCO)/YBa_2Cu_3O_<7-y>接合の準粒子輸送機構、超伝導電流輸送機構について実験的に解析した。その結果、準粒子はPBCOが内包する局在準位を介してトンネルしていることが明らかとなった。一方、ク-パ-対は1個の局在準位を介した共鳴トンネル現象が主な伝導機構となっていることが判明した。LaGaO_3などのバリアを用いたSISトンネル接合の作製について、新たに購入した高速堆積可能な超伝導薄膜成膜装置を用いて行ったが、原子の拡散、表面モフォロジーを含めての最適な条件出しがまだ得られていない。しかしBa_<1-x>K_xBiO_3薄膜をバイクリスタル基板上に堆積することにより、ほぼ理想に近いジョセフソントンネル接合が得られるようになった。準粒子注入効果は、トンネル接合を介して準粒子をYBCO薄膜へ注入する実験についてかなりの進展があった。具体的にPb(orAu)/MgO/YBCOトンネル接合を用いた実験で、電流利得が得られたほか、数々の興味ある事実が見い出された。

In the last year of Pingcheng in 2006, the research of the center for explanation and research in the last year of the year has been advanced. In the electrical industry, the interface of the ultra-thin film YBCO, the interface of the ultra-thin film YBCO, the interface of the ultra-thin film, and the interface of the ultra-thin film were analyzed. All kinds of materials are used to explore the results and discussions of PbTiO _ 3, which is the best. In the electrical industry, the YBCO interface is used to determine the characteristics and the results of the experiment, the current density is sensitive to the current density, and the SNS joint is sensitive to the current density (n). The purpose of this paper is to study the analysis of the particle transport machine, the YBa_2Cu_3O_<7-y>/PrBa_2Cu_3O_y (PBCO)

项目成果

K.Ohbayashi,K.Yoshida,M.Anma,Y.Takai,H.Hayakawa: "Bismuth Valence Studies of As-grown Superconducting Bi-Sr-Ca-Cu-O Thin Films with Tczero from 98k to 66k" Jpn.J.Appl.Phys.31. L953-L955 (1992)

K.Ohbayashi,K.Yoshida,M.Anma,Y.Takai,H.Hayakawa：“Tczero 从 98k 到 66k 的生长超导 Bi-Sr-Ca-Cu-O 薄膜的铋价研究”Jpn.J

T.Hirano,T.Kobayashi: "Dielectric Properties of SrTiO_3 Epitaxial Film and Thein Application to Measuring Work Function of Y_1Ba_2Cu_3O_y Epitaxial Film" Jpn.J.Appl.Phys.31. L1345-L1347 (1992)

T.Hirano，T.Kobayashi：“SrTiO_3外延膜的介电性能及其在测量Y_1Ba_2Cu_3O_y外延膜功函数中的应用”Jpn.J.Appl.Phys.31。

K.Lee,I.Iguchi,T.Hikata,K.Sato: "Direct Observation of Josephson Self-Radiation in Bi_2Sr_2Ca_2Cu_3O_y Break-Junctions above 77K" Appl.Phys.Lett.64(in press). (1994)

K.Lee、I.Iguchi、T.Hikata、K.Sato：“77K 以上 Bi_2Sr_2Ca_2Cu_3O_y 断裂结中约瑟夫森自辐射的直接观察”Appl.Phys.Lett.64（印刷中）。

K.Nakajima,K.Yokota,J.Chen,H.Myoren,T.Yamashita: "Fabrication and Properties of Field Effect Device based on Bicrystal Grain Boundary Junction of YBa_2Cu_3O_<7-y> Films" Proc.SPIE's OE/LASE'94. (in press).

K.Nakajima,K.Yokota,J.Chen,H.Myoren,T.Yamashita：“基于 YBa_2Cu_3O_<7-y> 薄膜双晶晶界结的场效应器件的制造和性能”Proc.SPIEs OE/LASE

K.Nakajima,Y.Yokota J.Chen,H.Myoren T.Yamashita: "Electric field effects on YBa_2Cu_3O_<7-y> grain boundary Josephson junctions" Jpn.J.Appl.Phys.33. L934-L937 (1994)

K.Nakajima、Y.Yokota J.Chen、H.Myoren T.Yamashita：“电场对 YBa_2Cu_3O_<7-y> 晶界约瑟夫森结的影响”Jpn.J.Appl.Phys.33。