微小トンネル接合系における時間依存現象

微隧道结系统中的时间相关现象

• 批准号: 01J09431
• 负责人: 山口 尚秀
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J09431/
• 关键词: ジョセフソン接合; 量子揺らぎ; ブレーク接合; ノイズ; 量子ゆらぎ; 量子相転移

微小ジョセフソン接合1次元列は、ジョセフソン結合エネルギーE_Jと帯電エネルギーE_Cの比を変えることで量子相転移を示す。われわれは、1次元列中に生じる位相欠陥がE_J/E_Cの変化の実時間速度にどのように依存するかを調べるために次のように研究を進展させた。サンプルは、リン青銅基板上の超伝導体の細線ブリッジを、低温で基板を湾曲させて切断することによって作る。これはゼロ磁場中でE_J/E_Cを大きく変化させるためである。そのために希釈冷凍機を改造し、ヘリウムガス(低温部では液体)の圧力によってベローズを伸縮させる機構を組み込んだ。また、CuNi管にCuMn線を通し炭素微粒子を充填したローパスフィルタを開発し、測定対象の極近傍で測定用配線をフィルタリングした。この改造した冷凍機によって、70mKにおいて金属接合を自在にかつ精密に破断・接触させることに成功した。この測定システムによって、ジョセフソン接合1次元列のE_J/E_Cをin situで変化させることや、また測定用スイッチとしての応用が可能になった。また微小ジョセフソン接合を使った高感度ノイズ検出器の研究の過程で、低インピーダンス環境中の微小接合の電流電圧特性について詳しく調べた。そのような領域の接合はどのように量子性から古典性へ移り変わるかという観点から重要である。われわれは、E_Jおよびシャント抵抗値を変えて測定を行い、量子揺らぎおよび散逸の影響を考慮した理論との比較を行った。この結果については、日本物理学会第59回年次大会(2004年3月27日)において発表する。また昨年度までに、幅の異なるジョセフソン接合配列を用いた実験において、2次元から1次元への次元の減少による超伝導・絶縁体クロスオーバーを見出したが、これを配列のキャパシタンスマトリックスのシミュレーション結果などとともに論文にまとめ、Physical Review B誌に投稿した。

Tiny ジ ョ セ フ ソ ン joint 1 yuan は, ジ ョ セ フ ソ ン combining エ ネ ル ギ ー E_J と 帯 electric エ ネ ル ギ ー E_C の than を - え る こ と quantum phase planning move を で す. わ れ わ れ は, 1 yuan に in column じ る phase owe 陥 が E_J/E_C の variations change の be time speed に ど の よ う に dependent す る か を adjustable べ る た め に times の よ う に research を さ せ た. サ ン プ ル は, リ ン bronze substrate の super conductor 伝 の thread ブ リ ッ ジ を, low-temperature で substrate を bay さ せ て cut す る こ と に よ っ て る. The でE_J/E_Cを large く く variation させるためである in the で れ れ ゼロ ゼロ magnetic field. そ の た め に 釈 freezer を transform し, ヘ リ ウ ム ガ ス (low temperature で は liquid) の pressure に よ っ て ベ ロ ー ズ を telescopic さ せ る agency を team み 込 ん だ. ま た, CuNi pipe に CuMn lines を し carbon particles を filling し た ロ ー パ ス フ ィ ル タ を open 発 し determination, like の extremely close alongside で polices with wiring を フ ィ ル タ リ ン グ し た. こ の transformation し た refrigerator に よ っ て, 70 mk に お い て metal joint を comfortable に か つ precision に breakage, contact さ せ る こ と に successful し た. こ の determination シ ス テ ム に よ っ て, ジ ョ セ フ ソ ン joint 1 yuan column の E_J/E_C を in situ で variations change さ せ る こ と や, ま た determination with ス イ ッ チ と し て の 応 may use が に な っ た. ま た tiny ジ ョ セ フ ソ ン joint を make っ た Gao Gan degrees ノ イ ズ 検 extractor で の の research process, low イ ン ピ ー ダ ン ス environment の small joint の current electricity 圧 characteristic に つ い て detailed し く adjustable べ た. の そ の よ う な field joint は ど の よ う に quantum か ら classical へ move り - わ る か と い う 観 point か ら important で あ る. わ れ わ れ は, E_J お よ び シ ャ ン ト resistance numerical を - え て determination を い, quantum 揺 ら ぎ お よ び dissipative の influence を consider し た theory と の is line を っ た. The results of the に に て て て て and the schedule of the 59th annual general meeting of the physical Society of Japan (March 27, 2004)にお て て will be released する. ま た yesterday annual ま で に, picture の different な る ジ ョ セ フ ソ ン joint distribution by い を た be 験 に お い て, 2 dimensional か ら 1 yuan へ の dimensional の reduce に よ る super 伝 guide, never try body ク ロ ス オ ー バ ー を shows し た が, こ れ を match column の キ ャ パ シ タ ン ス マ ト リ ッ ク ス の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン results な ど と と も に paper に ま と め, phys sical Review B に submission to た.

项目成果

山口尚秀: "Experimental Studies on Cooper pair Transport in Josephson Junction Arrays"Journal of the Physical Society of Japan (Suppl.A). 72(掲載予定). (2003)

Naohide Yamaguchi：“约瑟夫森结阵列中库珀对传输的实验研究”日本物理学会杂志（增刊 A）72（即将出版）。

山口尚秀: "Dimensional Crossover from Two to One Dimension in Small-Josephson-Junction Arrays"Physica B. 329-333. 1407-1408 (2003)

Naohide Yamaguchi：“小约瑟夫森结阵列中从二维到一维的维度交叉”Physica B. 329-333 (2003)。

宮崎久生: "Analysis of zero-bias resistance of overdamped mesoscopic"Physica C. (掲載予定).

Hisao Miyazaki：“过阻尼介观零偏电阻分析”Physica C.（待出版）。

山口尚秀: "Dimensional Crossover from Two to One Dimension in Small-Josephson-Junction Arrays"Physica B. (掲載予定).

Naohide Yamaguchi：“小约瑟夫森结阵列中从二维到一维的维度交叉”Physica B.（待出版）。

山口尚秀: "Experimental Studies on Cooper pair transport in Josephson Junction Arrays"Journal of the Physical Society of Japan. Suppl.A 72. 96-99 (2003)

Naohide Yamaguchi：“约瑟夫森结阵列中库珀对传输的实验研究”日本物理学会杂志 Suppl.A 72. 96-99 (2003)。