Fabrication of d-dot by using high temperature oxide superconductor BSCCO single crystal and creation of logic circuit

• Project/Area Number: 23540422
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Condensed matter physics II
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: KAWAMATA Shuichi 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50211868)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): KATO Masaru 大阪府立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (90204495) ; ISHIDA Takekazu 大阪府立大学, 大学院工学研究科, 教授 (00159732) ; KAWAMURA Yuichi 大阪府立大学, 大学院工学研究科, 教授 (80275289)
• Project Period (FY): 2011-04-28 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2013: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2012: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2011: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: 超伝導ナノ構造 / 超伝導接合 / 超伝導論理デバイス / 超伝導磁束量子 / 銅酸化物超伝導体

Outline of Final Research Achievements

The d-dot is a composite structure where a d-wave superconductor is embedded in an s-wave superconductor. In this research, we used a high temperature cuprate superconductor BSCCO single crystal as the d-wave superconductor and Pb as the s-wave superconductor. The d-dot was fabricated by using photolithography technique and ion-milling method and so on. Magnetic flux distribution was measured by using a scanning SQUID magnetometer. The spontaneous half flux quantum due to the interference between the d- and s-wave superconductors has been observed at the corners of the d-dot. This observation crucially proves that the superconducting order parameter of the BSCCO has the d-wave symmetry.

Research Products

• [Presentation] Pbに囲まれたBSCCO単結晶ｄドットの作製 (2015)
  • Author(s): 川又修一、瀬川将弘、二神敦、河村裕一、加藤勝、石田武和
  • Organizer: ワークショップ「ナノ構造超伝導体における渦糸物理」
  • Place of Presentation: 東京大学（東京都）
  • Year and Date: 2015-01-23
• [Presentation] Fabrication and Magnetic Flux Distribution of BSCCO Single Crystal d-dot (2012)
  • Author(s): S. Kawamata, M. Yamamoto, T. Yamashita, T. Yotsuya, M. Kato, Y. Kawamura and T. Ishida
  • Organizer: International workshop on Pathbreaking Phase Sciences in Superconductivity 2012 (PPSS2012)
  • Place of Presentation: Osaka Museum of History, Osaka, Japan
• [Presentation] Bi2.16Sr1.85CaCu2O8+δを用いたs-dotの作製と磁束分布 (2011)
  • Author(s): 山下剛，川又修一，四谷任，加藤勝，石田武和
  • Organizer: 日本物理学会2011年秋季大会
  • Place of Presentation: 富山大学（富山県）
• [Presentation] Fabrication and Magnetic Flux Distribution of BSCCO d-dot Embedded in s-wave Superconductor. (2011)
  • Author(s): S. Kawamata
  • Organizer: BIT’s 1st Annual World Congress of Nano Science and Technology(招待講演)
  • Place of Presentation: World EXPO Center, Dalian, China
• [Presentation] イオンミリング法を用いた超伝導複合構造ｄドットの作製 (2011)
  • Author(s): 川又修一, 河村裕一, 山下剛, 石田武和, 加藤勝, 四谷任
  • Organizer: 大阪府立大学地域連携研究機構・放射線研究センター平成22年度共同利用報告会
  • Place of Presentation: 大阪府立大学（大阪府）
• [Presentation] 超伝導複合体d-dot の磁束構造 (2011)
  • Author(s): 加藤勝，石田武和，川又修一，町田昌彦，小山冨男
  • Organizer: 第19回渦糸物理国内会議
  • Place of Presentation: 物質材料研究機構（茨城県）
• [Presentation] BSCCO単結晶ｄドットの作製と磁束分布観測 (2011)
  • Author(s): 川又修一, 河村裕一, 山下剛, 石田武和, 加藤勝, 四谷任
  • Organizer: 東北大学金属材料研究所共同利用研究会「ナノ構造超伝導体」(招待講演)
  • Place of Presentation: 東北大学（宮城県）
• [Presentation] Fabrication and Magnetic Flux Distribution of BSCCO d-dot Embedded in Pb
  • Author(s): S. Kawamata, Y. Kawamura, M. Kato, T. Ishida
  • Organizer: International Symposium on Frontiers in Materials Science (ISFMS 2013)
  • Place of Presentation: Hanoi, Vietnam
• [Presentation] BSCCO単結晶ｄドットの作製と磁束分布観測
  • Author(s): 川又修一, 元持祐輝, 瀬川将弘, 二神敦, 河村裕一, 加藤勝, 石田武和
  • Organizer: 東北大学金属材料研究所共同利用研究会「超伝導ナノ構造の転移温度上昇と磁束構造」
  • Place of Presentation: 東北大学 金属材料研究所 (宮城県)
  • Invited
• [Presentation] BSCCO単結晶によるｄドットの作製と磁束分布観測
  • Author(s): 川又修一、河村裕一、元持祐輝、加藤勝、石田武和
  • Organizer: 東北大学金属材料研究所共同利用研究会「ナノ構造超伝導体の磁束構造」
  • Place of Presentation: 東北大学 金属材料研究所 (宮城県)
  • Invited