Si上のZrO_2膜へのasーgrown高温超伝導膜の形成と超伝導素子への応用

点击翻译按钮获取中文摘要

先年度において、YSZ/Si上に良質のBa_2YCu_3Ox高温超伝導膜を形成し、またそれを用いたマイクロ・ブリッヂのジョセフソン効果を観測していた。本年度は、Si上のバッファ層の改質により、高品質のBa_2YCu_3Ox膜の形成を試みた。また,マイクロ・ブリッヂを作製し、その特性が、どの程度に、バルクの内入的超伝導状態を反映するかを検討した。得られた結果は,次の様にまとめられる。1.Y_2O_3/YSZ/Si型のバツファ-層を用いて.Ba_2YCu_3Ox超伝導体のバルクの臨界電流密度が77Kで約10^6A/cm^2に達した。この値は,現在、得られているMgO基板上の最も大きい値と同等である。この高品質のBa^2YCu_3Ox膜を用いて,マイクロ・ブリッヂ型のジョセフソン素子を作成した。このジョセフソン素子のジョセフソン臨界電流密度は,77Kで約10^6A/cm^2の大きい値となった。この素子の特性は,バルク超伝導体を基礎にしたアザマロフとテルキンの理論と非常に良い一致を示す。このことは,現在のマイクロ・ブリッヂは,通常の粒界接合型ブリッヂと異り,超伝導の内在的性質で定る均一な欠陥と無関係の接合が形成されていることを示す。2.SQUIDを、この方法で製作するためには,約200A^^°のBa_2YCu_3Ox膜の形成が必要となる。現在,50K位の臨界温度をもつ、このような膜の製作に成功し、SQUIDの試作を実行中である。