高温超伝導体ヘテロ接合によるオーダーパラメータの研究及びジョセフソン磁束の可視化

高温超导异质结中约瑟夫森磁通量的有序参数及可视化研究

基本信息

  • 批准号:
    03J03304
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.54万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2003
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2003 至 2004
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究では様々な銅酸化物超伝導体/金属ヘテロ接合を作製し,ジョセフソン接合の実現を目指した。なかでも応用面から最も期待されるBi-2212/Au接合は接合作製プロセスにおいて,銅酸化物超伝導体と金属とで良い電気的コンタクトをとることに,当初困難な問題があったが,金属層の蒸着前,接合界面にBi-2212をinterlayerとして微量蒸着するプロセスを加えたところ,接合抵抗を格段に下げることに成功した。接合幅40μm以下程度の接合で,均一性が確認できた。この作製手法は,金属系超伝導体-常伝導金属-酸化物高温超伝導体ジョセフソン接合を実現するために,あらゆる超伝導体で応用可能であると考えている。また,接合界面付近のモホロジーとトンネル効果の影響を調べたところ,接合のエッジがシャープでない場合,設計した接合ずれ角によらずZBCPというピーク構造が必ず生じてしまうことが分かった。このことは,Bi-2212の異方的オーダーパラメータ対称性(d-wave)を強く示唆するというだけでなく,異方的超伝導接合においては,界面の乱れが容易にZBCPを生んでしまう性質を持っているという重要な事実を反映している。この性質は理論的に予想されていたが,このような方法で実験的に証明したのは初めてである。コンダクタンス特性においては,いくつかの接合でZBCPが観測された。その存在の有無だけで,温度依存性についてあまり調べられてこなかったZBCPであるが,観測できたBi-2212やLa_<2-x>Sr_xCuO(=LSCO)接合について数値解析・考察を行ったところ,田仲-柏谷による理論モデルが実験データに対して定性的にコンシステントな結果を与えることから,そのモデルの正当性が改めて示された。また,Bi-2212,LSCOにおいて,接合ジオメトリーによるZBCPの有無が観測されたのに対して,Nd_<2-x>Ce_xCuO_4(=NCCO)では全くZBCPは出現しなかった。このことから,Bi-2212,LSCOはペアポテンシャルが異方的位相変化を持ったd-wave超伝導体であるが,NCCOはそういった位相変化をもたない超伝導体(s-wave or anisotropic s-wave)であると結論できる。ジョセフソン磁束は観測不能だったものの,コンダクタンス特性という観点からオーダーパラメータの検証を行うことができたという点において,同等の意義深い結果だといえる。両者の違いは,まさにホールドープ超伝導体(Bi-2212,LSCO)か,電子ドープ超伝導体(NCCO)か,という点にあり,ホールドープと電子ドープとで超伝導発現の機構が異なっている可能性がある。
This study aims to investigate the preparation of copper oxide superconductors/metal bonding and the realization of such bonding. The Bi-2212/Au bonding interface is expected to be the most suitable for the bonding process. The copper acid superconductor and the metal have good electrical properties. The initial difficulties are difficult. Before the metal layer is evaporated, the Bi-2212 interlayer is slightly evaporated. The bonding resistance is successful. Uniformity was confirmed when the bonding width was below 40μm. This method of manufacture is based on the metal-based superconducting conductors-often conductive metals-acids, and high-temperature superconducting conductors. The joint interface is close to the ground, and the joint structure is close to the ground. In this case,Bi-2212's heterosexual orientation and symmetry (d-wave) are strongly expressed, and heterosexual superconductivity and interface disorder are easily reflected in ZBCP generation and properties. The nature of this theory is to think about it, and the method is to prove it. ZBCP is a test case for the joint of ZBCP and ZBCP. The existence and non-existence of CuO, the temperature dependence of CuO, ZBCP, Bi-2212 and La_<2-x>Sr_xCuO(=LSCO) junction, the analysis of numerical values, the investigation of the theory of CuO, Tanaka and Kashiwaya, the results of the qualitative analysis of CuO, ZBCP and LSCO junction, and the justification of CuO. In addition,Bi-2212,LSCO,Nd_<2-x>Ce_xCuO_4(=NCCO) and Nd_ Ce_xCuO_4(=NCCO) were found in the presence or absence of ZBCP. Bi2212,LSCO,NCCO, phase change, phase change. The magnetic beam can not be divided into two parts, the first part can be divided into three parts, the second part can be divided into three parts, the third part can be divided into three parts, the fourth part can be divided into four parts, the fourth part can be divided into four parts In the case of a conductor (Bi-2212,LSCO), an electron conductor (NCCO), a point in the middle of the conductor, the electron conductor is likely to occur in a different way.

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
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专利数量(0)
Realization of a good contact between Au and Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y> for HTS ramp-edge junctions
在 HTS 斜坡边缘结中实现 Au 和 Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8 y> 之间的良好接触
T.Imaizumi, T.Kawai, T.Uchjyama, I.Iguchi: "Tunnel junctions using different high-Tc superconductors"J.Low Temp.Phys.. vol.131no.5/6. 809-813 (2003)
T.Imaizumi、T.Kawai、T.Uchjyama、I.Iguchi:“使用不同高温超导体的隧道结”J.Low Temp.Phys.. vol.131no.5/6。
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    0
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  • 通讯作者:
T.Miyake, T.Imaizumi, I.Iguchi: "d-wave anisotropy and coexistence of the superconducting gap and pseudogap in La_<2-x>Sr_xCuO_4/Ag junctions"Phys.Rev.B. vol.68. 214520-1-214520-5 (2003)
T.Miyake、T.Imaizumi、I.Iguchi:“La_<2-x>Sr_xCuO_4/Ag 结中的 d 波各向异性以及超导能隙和赝能隙的共存”Phys.Rev.B。
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