サブミクロン固有ジョセフソン接合における磁束放射によるミリ波発振の研究

亚微米本征约瑟夫森结磁通辐射引起的毫米波振荡研究

• 批准号: 16740188
• 负责人: 掛谷 一弘
• 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 Young Scientists (B)
• 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-16740188/
• 关键词: 固有ジョセフソン接合; ジョセフソン磁束; Fiskeステップ; ジョセフソンプラズマ; テラヘルツ; フロー抵抗; 境界効果; マイクロ波放射

本研究は高温超伝導体Bi2212から作成された微小な固有ジョセフソン接合におけるジョセフソン磁束のダイナミクスをc軸方向の直流磁束フロー抵抗やマイクロ波領域のスペクトル測定により明らかにし、様々な条件で制御することにより強力な電磁波の放射を検出することを目標としている。本年度は、昨年度の研究で発見された電流電圧特性の磁場依存性において観測される自己共振モード(Fiskeステップ)に注目して研究を行った。Fiskeステップはジョセフソン接合内部で電磁波が定在しているために観測されると単一接合では説明されており、ジョセフソン磁束ダイナミクスによる電磁波の励起と解釈できる。ステップが観測される電圧から見積もられた励起された電磁波の周波数は固有ジョセフソン接合の幅に反比例し、幅2ミクロンの接合においては60Kで180GHzとなり、サブミクロン領域ではさらに高周波となる。その比例定数はジョセフソン接合中の光速であるスイハート(swihart)速度によって決定されるが、スイハート速度は真空中の光速の1/1000となり、定在波にはかなりの量のc軸方向に伝搬する成分が含まれていると予想される。固有ジョセフソン接合から真空中に電磁波を放射できるのは、ab面方向に伝搬する成分(スイハート速度は光速の1/10程度)であるので、Fiskステップをもたらしたモードにテラヘルツ波の放出を期待するのは困難である。今後の課題としては、ジョセフソンプラズマモードとの比較により、Fiskeモードを十分に理解し、固有接合からのテラヘルツ波発振に繋げていくことが挙げられる。

In this study, the high temperature superconductor body Bi2212 is made into a micro device, which is characterized by the inherent strength of the magnetic beam, the c direction, the DC magnetic beam, the wave field, the wave field, the In this year's and last year's studies, we have reviewed the characteristics of current and electricity, magnetic field dependence, magnetic field dependence, self-resonance spectroscopy (Fiske resonance), and pay attention to the study of current and electronic characteristics. The electromagnetic wave (EMG) is located in the joint of the Fiske system. The electromagnetic wave (EMG) is excited by the magnetic wave. The electrical equipment is very sensitive to the number of cycles of magnetic waves. The amplitude of the joint is inversely proportional to the frequency of the magnetic wave. The amplitude of the joint is 60 K 180GHz, and the frequency is very high. The speed of light, the speed of light, the speed of light, In the vacuum, the electromagnetic wave radiates radiation from the electromagnetic wave, and the components in the direction of the surface (the speed of light is 10 degrees below the speed of light) are sensitive to the temperature, and the Fisk is sensitive to the emission of the wave. In the future, there will be a lot of problems in the future, such as the comparison, the Fiske, the inherent joint, the vibration, the vibration.

项目成果

Vortex imaging in microscopic superconductors with a scanning SQUID microscope

• DOI: 10.1109/tasc.2005.850006
• 发表时间: 2005-06
• 期刊: IEEE Transactions on Applied Superconductivity
• 影响因子: 1.8
• 作者: S. Okayasu;T. Nishio;Y. Hata;J. Suzuki;I. Kakeya;K. Kadowaki;V. Moshchalkov

Two phase collective modes in the intrinsic Josephson junction Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+□> in a Josephson vortex lattice

约瑟夫森涡晶格中本征约瑟夫森结 Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+□> 中的两相集体模式

• 发表时间: 2005
• 期刊: Physical Review B 72
• 作者: Hiroaki Katsuragi;Daisuke Sugino;Haruo Honjo;I.Kakeya et al.;K.Kadowaki et al.;I.Kakeya et al.
• 通讯作者: I.Kakeya et al.

Dynamical properties of Josephson vortices in mesoscopic intrinsic Josephson junctions in single crystalline Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+d>

单晶Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8 d>介观本征约瑟夫森结中约瑟夫森涡流的动力学特性

• 发表时间: 2006
• 期刊: Physica C, (in press)
• 作者: Hiroaki Katsuragi;Daisuke Sugino;Haruo Honjo;I.Kakeya et al.;K.Kadowaki et al.
• 通讯作者: K.Kadowaki et al.

Physical properties and high-temperature phase analyses in magnetic high-T_c superconductor RuSr_2RE_<2-x>CexCu_2O_<10>

磁性高温超导RuSr_2RE_<2-x>CexCu_2O_<10>物理性能及高温物相分析

• 发表时间: 2005
• 期刊: PHYSICA B 359
• 作者: Hiroaki Katsuragi;Daisuke Sugino;Haruo Honjo;I.Kakeya et al.;K.Kadowaki et al.;I.Kakeya et al.;S.Okayasu et al.;M.Watanabe et al.
• 通讯作者: M.Watanabe et al.

Periodic and non-periodic current steps in I-V characteristics in mesoscopic intrinsic Josephson junctions of Bi2212

• DOI: 10.1016/j.physc.2005.12.053
• 发表时间: 2006-05
• 期刊: Physica C-superconductivity and Its Applications
• 影响因子: 1.7
• 作者: I. Kakeya;T. Yamzaki;M. Kohri;Takashi Yamamoto;K. Kadowaki