ジョセフソン接合列での急速な量子相転移における自発的対称性の破れの観側

约瑟夫森结阵列快速量子相变中自发对称破缺的观点

• 批准号: 04J11965
• 负责人: 宮崎 久生
• 金额: $ 1.22万
• 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: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J11965/
• 关键词: ジョセフソン接合; 原子ポイントコンタクト; ラチェット効果; 超伝導原子ポイントコンタクト; 電流-位相関係; メカニカルブレークジャンクション法

前年度に引き続き、超伝導ポイントコンタクトの研究を行った。我々は、超伝導原子ポイントコンタクト(SAPC)が非sin型の電流-位相関係を持つことを既に実験的に確認している。その性質を利用すると、SAPCと超伝導トンネル接合を組み合わせたdc-SQUIDをラチェット効果のモデル系とすることができる。ラチェット効果とは、非対称な周期ポテンシャル中を運動する物体に振動外力を加えたときに一定方向への運動が生じる一種の整流作用である。SQUIDの振る舞いを通常の物体の運動に置き換えると、超伝導位相が物体の位置に、バイアス電流が外力に、発生した電圧が位相の時間微分に相当する。上記のdc-SQUIDに適当な微小磁場をかけると、位相の運動に対するポテンシャルが非対称になる。このような状況で、このSQUIDに交流電流を流し、発生した電圧を測定すると、直流電圧が発生した。このこととSQUID系と通常の物体の運動の対応関係とを考えると、このSQUIDにおいてラチェット効果が生じていることがわかる。通常、ラチェット効果では、傾きが緩い側からポテンシャルの山を登り急な側を下る向きに運動方向が整流される。ところが、我々のSQUIDラチェットにおいては或る周波数域において整流の向き(直流電圧の極性)が反転した。この整流の向きの反転の原因は、現在検討中である。また、この反転は、0.05K程の低温で見られたが、温度を0.1K程に上げると見られなくなった。また、新たなジョセフソン接合を作るための材料としてグラフェンシートの研究を開始した。グラフェンシートを介したジョセフソン接合は、ゲート電圧やスピン注入によって制御できる新しいタイプのジョセフソン接合として期待できる。

In the past year, the company has conducted research on information technology and information technology. The current phase relationship of the non-sin type is confirmed by the current phase relationship of the superconductor atom (SAPC). The properties of SAPC are used in the combination of dc-SQUID and superconductor. The vibration of an object is caused by the addition of an external force to a certain direction of motion, resulting in a rectification effect. The vibration of SQUID is related to the motion of ordinary objects, such as the position of the object, the external force of the current, the time derivative of the generated voltage, etc. Note that the dc-SQUID is suitable for small magnetic fields, phase motion, and non-symmetry. The SQUID is in a condition where AC current and DC voltage are generated. The SQUID is the motion of an ordinary object. Usually, the movement direction is rectified, and the movement direction is rectified. In the frequency domain, the direction of rectification (polarity of DC voltage) is reversed. The reason for this rectification is that the rectification direction is reversed. For example, the temperature range of 0.05K is 0.1K, and the temperature range of 0.1K is 0.1K. The study of new materials and new technologies for bonding has begun. A new type of solution is expected to be introduced into the system.

项目成果

Current-voltage characteristics of a mesoscopic Josephson junction in a low impedance environment

低阻抗环境下介观约瑟夫森结的电流-电压特性

• 发表时间: 2005
• 期刊: Physica B 359-361
• 作者: Yamaguchi Takahide;Shinya Uji;Hisao Miyazaki;Youiti Ootuka;Pertti J.Hakonen
• 通讯作者: Pertti J.Hakonen

Current-phase relation of a superconducting quantum point contact

超导量子点接触的电流-相位关系

• 期刊: Physica C (印刷中)
• 作者: Hisao Miyazaki;Akinobu Kanda;Youiti Ootuka
• 通讯作者: Youiti Ootuka

DC-SQUID ratchet using atomic point contact

采用原子点接触的 DC-SQUID 棘轮

• 期刊: Proceedings of the 8th International Symposium on Foundations of Quantum Mechanics in the Light of New Technology (印刷中)
• 作者: Hisao Miyazaki;Akinobu Kanda;Youiti Ootuka
• 通讯作者: Youiti Ootuka

Analysis of zero-bias resistance in overdamped mesoscopic Josephson function chains

过阻尼介观约瑟夫森函数链零偏电阻分析

• 发表时间: 2004
• 期刊: Physica C 404・1-4
• 作者: Hisao Miyazaki;Yamaguchi Takahide;Akinobu Kanda;Youiti Ootuka
• 通讯作者: Youiti Ootuka

Current-phase relation of a well-characterized superconducting atomic point contact

良好表征的超导原子点接触的电流-相位关系

• 期刊: Proceedings of 24th International Conference on Low Temperature Physics (掲載決定)
• 作者: Hisao Miyazaki;Takahide Yamaguchi;Akinobu Kanda;Youiti Ootuka
• 通讯作者: Youiti Ootuka