高温超伝導磁束フロー素子を用いたミリ波発振器の開発

采用高温超导磁通流装置的毫米波振荡器的研制

• 批准号: 07750362
• 负责人: 木須 隆暢
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750362/
• 关键词: 磁束フロー素子; ステップ-エッジ素子; 高温超伝導薄膜; ヘテロエピタキシャル多層膜; Y_1Ba_2Cu_3O_<7-δ>; SrTiO_3; レーザアブレーション; 酸素ドープ

YBaCuO高温超伝導薄膜を用いた磁束フロー素子の作製技術の確立素子作製のための要素技術となる、結晶性の良く制御されたY_1Ba_2Cu_3O_<7-δ>-SrTiO_3-Y_1Ba_2Cu_3O_<7-δ>積層膜を再現性良く得ることを目的に、Nd:YAG固体レーザ使用の可能性と、成膜のモニタ法について調べた。その結果、Nd:YAGパルスレーザの4倍高調波を用い、再現性に優れたYBaCuO(c軸)/STO(a軸)/YBaCuO(c軸)積層薄膜の作製技術を確立した。YBaCuO薄膜成膜中の膜表面の放射温度は、膜の成長過程(格子欠陥)との強い相関を有し、成膜中の膜表面の放射温度は、欠陥を含まない良質な膜を得るためのモニタ法として利用できる事を示した。さらに、STO絶縁層は酸素の拡散を抑える事を示し、YBaCuO膜の酸素ドープ量は500°C付近の熱処理により、熱平衡状態の相図に従って、可逆的に制御出来ることを明らかとした。多層膜を用いた積層型磁束フロー素子の作製と特性評価YBaCuO薄膜を用いて作製したステップ-エッジ素子の電流一電圧特性をBardeen-Stephen磁束フローモデルに基づいて調べ、磁束フロー特性の温度、磁場依存性は、自己磁場を考慮したBardeen-Stephenモデルによって定量的に記述できることを示した。また、局所磁場の印可により従来型に比べ変調特性を改善できることを実験によって示した。すなわち、MgO基板上の段差に形成した単層型素子と、コントロールラインを接合直下に有する積層型素子の二通りについて実験により調べることによって、局所磁界印可の効果を明らかとした。さらに、高周波動作時に重要となる、高温超伝導薄膜の残留抵抗、カイネティックインダクタンスについて、実験により調べた。

The establishment of the manufacturing technology of magnetic beam wafers for the use of YBaCuO high-temperature superconducting films, the key technology for the manufacturing of wafers, and the good control of crystallinity have led to the realization of Y_1Ba_2Cu_3O_<7-δ>-SrTiO_3-Y_1Ba_2Cu_3O_<7-δ> multilayer films with good reproducibility. In this regard, the possibility of using Nd:YAG solid wafers and the adjustment of the film formation method have been discussed. As a result, the fabrication technology of YBaCuO(c-axis)/STO(a-axis)/YBaCuO (c-axis) multilayer thin films with excellent reproducibility and 4-fold high wavelength of Nd:YAG film was established. YBaCuO thin film surface radiation temperature, film growth process (lattice defect), strong correlation, film surface radiation temperature, defect, good film quality, film formation, film formation In addition, STO insulation layer acid dispersion suppression, YBaCuO film acid content is close to 500°C heat treatment, thermal equilibrium state phase control, reversible control out of the light. Evaluation of the Operation and Characteristics of Multilayer Magnetic Beam Element for Multilayer Film Application: Bardeen-Stephen Magnetic Beam Element Current-Voltage Characteristics of Multilayer Magnetic Beam Element for Multilayer Film Application: Bardeen-Stephen Magnetic Beam Element Temperature and Magnetic Field Dependence of Magnetic Beam Element Characteristics: Quantitative Description of Magnetic Field Characteristics The magnetic field can be used to improve the modulation characteristics of the magnetic field. The difference between the layers on the MgO substrate and the layers on the MgO substrate is formed. The effect of the magnetic field printing can be seen clearly. High frequency ratio is important for high temperature superconducting film residual resistance, high temperature superconducting film residual resistance, high temperature superconducting film residual resistance, high temperature superconducting film residual resistance

项目成果

K.Yoshida: "Evaluation of magnetic penetration depth and surface resistance of superconducting thin films using coplaner waveguides" IEEE Transactions on Applied Superconductivity. 5. 1979-1982 (1995)

K.Yoshida：“使用共面波导评估超导薄膜的磁穿透深度和表面电阻”IEEE 应用超导汇刊。

木須 隆暢: "Y_1Ba_2Cu_3O_<7-δ>/SrTiO_3/Y_1Ba_2Cu_3O_<7-δ>積層膜の作製と評価" 電子情報通信学会信学技報. SEC95-33. 25-30 (1995)

Takanobu Kisu：“Y_1Ba_2Cu_3O_<7-δ>/SrTiO_3/Y_1Ba_2Cu_3O_<7-δ>层压薄膜的制备和评估”IEICE 技术报告 SEC95-33（1995）。