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酸化物超伝導体を用いた電荷量子三端子素子の研究

氧化物超导体电荷量子三端器件研究

基本信息

批准号：
03210216
负责人：
菅原昌敬
金额：
$ 3.2万
依托单位：
Yokohama National University
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：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

酸化物超伝導体を用いた新しい原理に基ずく電界制御型の三端子素子を実現することが本研究の目的である。素子の動作原理としては、(1)酸化物超伝導体の導電率が従来の金属超伝導体に比べキャリア密度に敏感であること、および(2)非常に微小なトンネル接合の2次元アレイにおいて生じる電荷量子化効果を利用する。本研究ではこれらの効果を用いた電界効果トランジスタ型の素子の作製を行い、電界効果を調べた。1.キャリア密度の変調を利用した電界効果素子の研究高温酸化物超伝導体の導電率はキャリア密度の変化に非常に敏感であるため、これを利用して超伝導電界効果トランジスタを実現することができる。本研究ではこれらの可能性を実験的に検証するために、BSCCO薄膜をチャネルとし、SrTiO_3をゲ-ト絶縁体に用いたMISFETを作製し、電界効果の測定を行った。20V程度のゲ-ト電圧の印加に対して、BSCCO中のキャリア濃度の変化に起因すると思われる明白なコンダクタンスの変調効果を観測した。2.微小接合における電荷量子化効果を利用した電界効果素子の研究接合寸法が非常に小さいトンネル接合では、電子のトンネリングの際のチャ-ジングエネルギ-に起因し、電荷量子化効果が生じる。このような微小接合の2次元アレイに外部電界を印加すると、誘起電荷は可動キャリアとして振まうため、高感度の電界効果素子を実現できる。本研究では酸化物超伝導体の特殊な結晶性を利用して、微小接合の2次元アレイを作製し、これらの電界効果を調べた。まず、STOを基板に用いることで均一性の良いBSCCO微粒子薄膜構造を得ることができた。またこれらの薄膜の電界効果の実験ではチャ-ジング効果によると思われる周期的な電界効果を観測した。

The acid compound superconductor is based on the new principle and the electric boundary control type is a three-terminal element. This is the purpose of this study. The operating principle of the element is the same, (1) The conductivity of the acid superconductor is more sensitive than the density of the metal superconductor.あること, および(2) Very small なトンネルjoined 2-dimensional アレイにおいて生じるcharge quantization effectをutilizationする. In this study, the ではこれらの Effect was produced using the いたElectric World Effect トランジスタtype のprimoko の行を行い, and the Electric World Effect をadjusted べた. 1. Study on the conductivity and density of high-temperature acid compound superconductors by utilizing the electric boundary effect element. The very sensitive であるため and これを use the してsuper conductive boundary effect トランジスタを実appears することができる. The possibility of this research has been proven, and the BSCCO film has been proven to be possible. The SrTiO_3 solid body was fabricated using MISFET and the electrical effect was measured. 20V level のゲ-トelectric voltage の卡に対して, BSCCO medium のキャリアconcentration のThe cause of the change is the thought of the change. The effect of the adjustment is the measurement of the change. 2. Research on the charge quantization effect of micro-joints and the use of electric boundary effects. The joint method is very small.ルJointing では, Electron のトンネリングの间のチャ-ジングエネルギ-にCause し, Charge quantization effect が生じる.このようなMicro joint 2-dimensional アレイにExternal electric boundary をInca すると, induced charge The movable キャリアとして Vibration まうため and the high-sensitivity electric field effect element を実成できる. This research is based on the use of the special crystallinity of the acid compound superconductor, the use of the 2-dimensional structure of the micro-junction, and the adjustment of the electrical effect of the oxide superconductor. The STO and STO substrates are made of BSCCO microparticle thin film structures with good uniformity.またこれらの片の电界effectの実験ではチャ-ジング Effect によると思われるcyclic な电界effectをmeasurementした.