Quality improvement of Bi-2212 stack type tunnel junctions

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液体窒素温度以上で動作可能な高周波ミクサおよびSQUIDの実現を目指し,高温超伝導体Bi2Sr2CaCu2O8+δ単結晶を用いたスタック型トンネル接合の高品質化に関して研究を行った.Bi-2212単結晶を合成する際に用いるアルミナ坩堝と初期粉末材料の溶融体が反応し副生成物が生成されてしまう課題に取り組んだ.この副生成物がBiSr2CaAl3O9であることを特定した.また,アルミナ坩堝の純度が高い(99.9%)場合,BiSr2CaAl3O9は殆ど生成されないことがわかった.トンネル接合の作製技術に関する研究に関しては,自己平坦化法により形成した絶縁層(BiOCl)の比誘電率と絶縁抵抗の評価を行った.BiOCl層の比誘電率はεr=2.1〜3.5と低い値を有しており自己平坦化法を用いて作製した素子は,高周波応用上有用であることがわかった.