酸化物超伝導体/酸化物半導体の界面構造及びジョセフソン素子応用に関する研究

氧化物超导/氧化物半导体界面结构及约瑟夫森器件应用研究

• 批准号: 06216221
• 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: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06216221/
• 关键词: YBCO; PBCO; PYBCO; ポッピング伝導; 半導体バンド伝導; 縮退半導体; 超伝導3端子素子; 電界効果

酸化物超伝導体YBa_2Cu_3O_<7-δ>(YBCO)と,非超伝導体PrBa_2Cu_3O_<7-δ>(PBCO)が良好な接合界面を形成することは近年よく知られており,両者を用いたデバイスの作製が盛んに行われている。本研究では,PBCOの伝導機構に関して調べることでYBCO/PBCO/YBCO型ジョセフソン接合の持つ特異性を検討し,またPBCOの特性を利用してデバイス化を試みた.具体的には,YBCOとPBCOの混晶系である,(Pr_xY_<1-x>)Ba_2Cu_3O_<7-δ>(PYBCO)薄膜について非超伝導状態から超伝導状態への転移を観測し,PBCOの伝導機構を考察した.また,YBCOとPBCOを用いた超伝導3端子素子を作製し,電界効果特性を調べた.はじめに,PYBCO薄膜の伝導特性について調べた.PBCOはホッピング(VRH)伝導を示すことが知られているが,これは100〔K〕以下の低温域で起こるもので,高湿領域ではキャリアが活性化エネルギーを得て不純物半導体と同様のバンド伝導に転移することが示された.PBCOのPrをYと置換すると不純物密度が増加し,ついには縮退半導体となるために金属伝導に転移することが観測された。さらに,光照射に対するPBCOとPYBCOの反応の違いから,PBCOの伝導面がCuO鎖に存在し,YBCOのようにCuO_2面にはないことが証明された.また,YBCO/PBCO/YBCO構造を用いた3端子素子を作製した.接合PBCO部分をゲートとしてゲートに電界を印加すると,素子の抵抗値が変化した.この変化は100〔K〕以上の高湿域でのみ観測され,低温領域では電界効果が現れなかった.原因は,PBCOの伝導機構が100〔K〕前後で転移することから説明できた.

Acidification for 伝 conductor YBa_2Cu_3O_ < 7 - delta > (YBCO) と, not super conductor 伝 PrBa_2Cu_3O_ < 7 - delta > (PBCO) が good な joint interface を す る こ と は recent よ く know ら れ て お り, who struck を with い た デ バ イ ス の cropping が sheng ん に line わ れ て い る. This study で は, PBCO の 伝 guide institutions に masato し て adjustable べ る こ と で YBCO/PBCO type/YBCO ジ ョ セ フ ソ ン joint の hold つ specificity を 検 for し, ま た PBCO の features を using し て デ バ イ ス change を try み た. Specific に は, YBCO と PBCO の mixed crystal system で あ る, (Pr_xY_ < > 1 - x) Ba_2Cu_3O_ < 7 - delta > (PYBCO) thin film に つ い て a super 伝 guide state か ら super 伝 guide state へ の planning move を 観 し, PBCO の 伝 guide institutions を investigation し た. ま た, YBCO と PBCO を with い た 伝 guide 3 terminal system し を son, electricity industry working fruit characteristics を adjustable べ た. は じ め に, PYBCO film の 伝 guide features に つ い て adjustable べ た. PBCO は ホ ッ ピ ン グ (VRH) 伝 guide を shown す こ と が know ら れ て い る が, こ れ は の low temperature under 100 (K) domain で up こ る も の で, humidity field で は キ ャ リ ア が activeness エ ネ ル ギ ー を て not pure content with others in semiconductor と の バ ン ド 伝 guide に planning move す る こ と が shown さ れ た. PBCO の Pr を Y と replacement す る と が raised し, impurity content density つ い に は retreat semiconductor と な る た め に metal 伝 guide に planning move す る こ と が 観 measuring さ れ た. さ ら に, light に す seaborne る PBCO と PYBCO の anti 応 の violations い か ら, PBCO の 伝 guide face が し CuO に lock, YBCO の よ う に CuO_2 surface に は な い こ と が prove さ れ た. ま た, YBCO/PBCO/YBCO tectonic を い た を son 3 terminal element system し た. Joint part PBCO を ゲ ー ト と し て ゲ ー ト に electricity industry を Inca す る と, element numerical が son の resistance - the し た. こ の は - 100 (K) above の humidity domain で の み 観 measuring さ れ, low temperature field で は electricity industry working fruit が now れ な か っ た. The reason is 伝. The PBCO 伝 conducting mechanism が100 [K] is で転 shifted before and after する と と ら ら. Explanation: で た た.

项目成果

H.Kimura: "Fabrication of field effectdevices usingn YBaCuO/PrBaCuO/YBaCuO junctions" Technical Report of IEICE. SCE94-28. 1-6 (1994)

H.Kimura：“使用 YBaCuO/PrBaCuO/YBaCuO 结制造场效应器件”IEICE 的技术报告。

H.Kimura: "The electrical properties of PrBaCuO in YBaCuO/PrBaCuO/YBaCuO jnction" Advances in Superconductivity. VI. 1067-1070 (1994)

H.Kimura：“YBaCuO/PrBaCuO/YBaCuO 结中 PrBaCuO 的电性能”超导进展。

T.Ohmameuda: "Junction Capacitance of YBaCuO/PrBaCuO/YBaCuO structure measured at 4.2K" International Workshop on High-Temperature Superconducting Electron Devices. Pa-7. ‐9 (1994)

T.Ohmameuda：“在 4.2K 下测量的 YBaCuO/PrBaCuO/YBaCuO 结构的结电容”高温超导电子器件国际研讨会 Pa-7 (1994)。

M.Miyazaki: "Proximity effect of PrBaCuO/YBaCuO double layer" Advances in Superconductivity. VI. 901-904 (1994)

M.Miyazaki：“PrBaCuO/YBaCuO 双层的邻近效应”超导进展。

Y.Okabe: "Fabrication and estimation of YBaCuO/nonsuperconductive YBaCuO coplanar Josephson junction by focused ion beam" Advances in Superconductivity. VI. 1039-1044 (1994)

Y.Okabe：“通过聚焦离子束制造和估计 YBaCuO/非超导 YBaCuO 共面约瑟夫森结”超导进展。