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ブリッジ型ジョセフソン接合素子を用いた新しいデイジタル集積回路の研究

桥式约瑟夫森结器件新型数字集成电路研究

基本信息

批准号：
57060001
负责人：
菅野卓雄
金额：
$ 181.76万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
财政年份：
1982
资助国家：
日本
起止时间：
1982 至 1985
项目状态：
已结题

项目摘要

菅野は一方向化磁束量子論理回路の試作を中心として研究を行い、ナノメータパターン描画装置による直接描画で3層レジスト技術を用い、反応性イオンエッチングを併用することにより0.1μm以下の長さのブリッジ長を有する厚さ変化型のブリッジをNb膜を用いて作成することに成功したことを、電圧・電流特性及びマイクロ波照射時におけるシャピロステップの観測により確め、更に論理回路の試作も行った。原は素子の製作については昨年度に引き続き蒸着分子の入射角が特性に与える影響を中心に素子特性の制御性を研究した。その結果、やはり入射角を制御することが重要であることが明らかになった。また応用回路については、パーソナルコンピュータによる数値解析と比較しつつ多素子並列・DCSQUIDなどを製作した。多素子並列はインダクタンスを小さくする必要があることが解析から判明した。菅原は微粒子超伝導体薄膜を用いて作製したブリッジ接合である位相量子トンネル素子において、外部電束(電源から印加した電荷)の変化に対し、電子電圧が電束量子4e(eは電子電荷)を単位として周期変化することを確認した。この効果は、ジョセフソン素子特性が、外部磁界の変化に対して磁束量子【Φ_0】を単位として周期変化するのと双対な現象である。この巨視的量子効果を利用して、SQUIDに双対な三端子が実現できることを原理的に示した。山下はMgO上のエピタキシャル成長NbN薄膜を用いたnm-ブリッジを作成した。エッジ接合型及び準平面型nm-ブリッジの特性はIcRn積が従来より1桁向上することがわかり、再現性より作成する技術を確立した。結合SQUIDゲート及びメモリの動作を実験によって明らかにした。量子回転型と同様な特性を示すことが明らかになり、更にインダクタンスを極小にし得るため超高密度集積化が可能なことを明らかにした。

Kanno's prototype of the directional magnetic beam quantum theory circuit, the center's research on the line, and the navigator's drawing device Continuously used 3-layer レジスト technology, combined with reactive イオンエッチングを, することにより0.1μm or less, long lengthのブリッジ长を有する thick さ剉varying type のブリッジをNb film をmade with いてすることにsuccessful したことを, electric pressure and electricity The flow characteristics and the irradiation of the におけるシャピロステップの禳 are measured and confirmed when the びマイクロ wave is irradiated, and the trial production of the theoretical circuit is updated. In the last year, we have conducted research on the characteristics of the incident angle of the steamed molecule and the control properties of the central element that affect the characteristics of the original element.そのRESULT, やはり incident angle をcontrol することが is important であることが明らかになった.また応 Use circuit については, パーソナルコンピュータによるnumerical analysis and comparison しつつmulti-element juxtaposition・DCSQUID などを production した. Multi-element juxtaposition is necessary to analyze and understand. Sugawara's micro-particle superconductor film is made of したブリッジjoined であるphase quantum トンネルprime において, external electric beam (power supply からInca したcharge)の変化に対し, electron electric pressure がElectric beam quantum 4e (eはelectron charge) を単bit としてcyclic 剉化することをconfirmed した.この Effect は, ジョセフソンprime properties が, external magnetic field の変化に対して Magnetic The beam quantum [Φ_0] is a single-position periodic change phenomenon and a double-column phenomenon. The quantum effect of the giant vision is based on the principle of して and SQUID に双対な三Terminal が実成できることを. Yamashita's NbN thin film was grown on MgO using のエピタキシャル and was made of いたnm-ブリッジを. The characteristics of the エッジ junction type and the quasi-planar type nm-ブリッジのIcRn product has been established, and the reproducibility of the technology has been established. Combining SQUID ゲート and びメモリのaction を実験によって明らかにした. Quantum reversal type and the same characteristics are shown in the figure.ンスを extremely small にしget るためultra-high density integration がなことを明らかにした.