長距離近接効果及びそのトンネル型ジョセフソン接合への応用に関する研究

长程邻近效应研究及其在隧道型约瑟夫森结中的应用

• 批准号: 04240219
• 负责人: 岡部 洋一
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04240219/
• 关键词: 高温超伝導体; 長距離近接効果; ジョセフソン接合; YBCO; PrBCO; STO; 帯磁率; バッファー層

長距離近接効果を利用することにより、酸化物超伝導体の発現機構解明や酸化物超伝導体によるジョセフソン素子の作成が期待されている。しかし、いまだにこの効果の存在は確証を得ているわけではない。そこで、本年度は長距離近接効果の検証実験を行なうと共に,この効果を利用したジョセフソン接合の作成を行なった。長距離近接効果を検証する目的で,PrBCO/YBCOの積層型二層構造を提案した。この方法は,二層であることから層間のピンホール結合という問題がなく,帯磁率測定をすることにより非接触測定が可能である。PBCOの厚みを変化させながら超伝導電子対の浸み出し量を測定した結果、常伝導金属による近接効果とは異なった特性を得た。また,長距離近接効果を利用したジョセフソン接合の作成法として,PrBCOをバッファー層として用いたYBCO/PrBCO/STO/PrBCO/YBCOの五層構造素子を提案してきた。昨年度までの研究により,積層成長においてPrBCOは,YBCOに対して平坦に成長しその上にSTOを成長した際にも安定な平坦面が得られ,バッファー層として構造的に十分な材料であることが判明した。本年度は五層構造膜を微細加工してジョセフソン接合を作成し,電気的特性の測定を行なった。この素子はSNS型ジョセフソン接合に近いふるまいを示したが,微分抵抗特性からはエネルギーギャップライクな構造と超伝導電流が観測され,本素子の有効性が確認された。今後,二層構造素子における近接効果現象を詳細に考察して長距離近接効果の解明をすすめるとともに,五層構造素子を用いて安定した特性を持つトンネル型ジョセフソン接合の作成を検討する予定である。

The long distance proximity effect can be used to solve the problem of acid superconductors. The existence of the fruit is confirmed. This year, the long-distance proximity test results were implemented, and the results were utilized to create the joint. For the purpose of long distance proximity test,PrBCO/YBCO multilayer structure is proposed. This method is based on the problem of interlayer bonding between two layers, and the possibility of non-contact measurement of magnetic susceptibility. The thickness of PBCO was determined by electron absorption and electron absorption. A method for preparing a thin layer of PrBCO by using a five-layer structure of YBCO/PrBCO/STO is proposed. In the past year, the research on multilayer growth has been carried out, and it has been found that YBCO has a stable flat surface during the growth of STO. This year, the five-layer structure film was micromachined, and the joint was fabricated. The electrical characteristics were measured. The element is characterized by its SNS type coupling, differential resistance characteristics, structure, and conductance current. The element's effectiveness is confirmed. In the future, the phenomenon of two-layer structural element close contact will be investigated in detail. The solution of long-distance close contact will be discussed in detail. The stability of five-layer structural element will be discussed in detail.

项目成果

K.Eikyu,G.Matsubara,and Y.Okade: "Study of Fabricarion Condition of YBO/PrBO Layered Struture" 1992 Autumn Meeting of the Japan Soiety of Applied Physis. 17p-F-9. 111 (1992)

K.Eikyu、G.Matsubara 和 Y.Okade：“YBO/PrBO 层状结构的制造条件研究”1992 年日本应用物理学会秋季会议。

G.Matsubara,K.Eikyu,M.Miyazaki,H.Kimura and Y.Okade: "Charaterization of YBO/PBCO/STO/PBCO/YBO Multilayered Tunnel Juntion" 1992 Autumn Meeting of the Japan Soiety of Applied Physis. 18P-C-10. 134 (1992)

G.Matsubara、K.Eikyu、M.Miyazaki、H.Kimura 和 Y.Okade：“YBO/PBCO/STO/PBCO/YBO 多层隧道结的特性”1992 年日本应用物理学会秋季会议。

H.Kimura,M.Miyazaki,K.Tsuda and Y.Okade: "Characteristics of Josephson Junctions using the crak in YBO thin film" 1992 APPlied Superconductivity Conf.EKD-9. 42 (1992)

H.Kimura、M.Miyazaki、K.Tsuda 和 Y.Okade：“使用 YBO 薄膜中的裂纹的约瑟夫森结的特性”1992 年应用超导会议 EKD-9。

Y.Okade.: "Toward real HTS tunnel junctions" Springer Proceedings in Physics,Superconducting Devices and Their Applications. Vol.64. 28-31 (1992)

Y.Okade.：“迈向真正的高温超导隧道结”施普林格物理学、超导器件及其应用论文集。

Y.Gheem,T.Arakawa and Y.Okade: "The YBaCuo co-planar Josephson Junction by two types of new methods" 1992 Applied Superconductivity Conf.EKD-5. 41 (1992)

Y.Gheem、T.Arakawa 和 Y.Okade：“通过两种新方法实现 YBaCuo 共面约瑟夫森结”1992 年应用超导会议 EKD-5。