1992 Fiscal Year Annual Research Report

高温超伝導の科学:高温超伝導体の電子機能の発現と探索

Research Project

Project/Area Number	04240102
Research Institution	University of Tsukuba
Principal Investigator	井口家成筑波大学, 物質工学系, 教授 (10011173)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	山下努東北大学, 電気通信研究所, 教授 (30006259) 早川尚夫名古屋大学, 工学部, 教授 (60189636) 小林猛大阪大学, 基礎工学部, 教授 (80153617)
Keywords	トンネル効果 / SIS接合 / SNS接合 / 近接効果 / 電界効果 / YBaCuO / FET / 人工粒界
Research Abstract	高温超伝導体に特有な電子機能を生み出すトンネル効果,ジョセフソン効果,近接効果,電界効果の基礎的研究を行い,数々の有益な成果が得られた。まずトンネル効果については,電子ビーム共苹着装置を用いたその場積層膜堆積法により,YBaCuO/CeO_2/YBaCuOのSIS形接合を作製することに成功した。その特性は、接合抵抗が大きい場合,準粒トンネル特性となり、ギャップ構造が明瞭に現われた。接合抵抗が小さい場合はアンドレーフ反射形特性となったが、このような振舞は従来の金属超伝導体には見られぬもので、高温超電導体特有なものと考えられる。次に近接効果については,そのデバイス化に向けてYBaCuO/Au/Nb,YBaCuO/PrBaCuO/Au/Nb,YBaCuO/PrBaCuO/YBaCuOのSNS構造の接合を作製し,その特性を調べた。YBaCuO/Au/Nb接合では、YBaCuOの表面に絶縁層が形成されるが、後二者の接合では,YBaCuOの超伝導転移に伴い,PrBaCuOの抵抗が異常に低下する現象が明らかとなった。この事実も高温超伝導体の近接効果の本質に結びついたものと考えられる。一方、電界効果については、前兆形強誘電体SrTiO_3をゲート絶縁膜にしたYBaCuOのMISFETを作製し、その電流-電圧特性を測定すると共に解析を試みた。その結果、YBaCuOに対しては電界効果は基本的に電荷密度変調を誘導しており、半導体における現象と本質的な差異のないことが判明した。さらにYBaCuOの傾角粒界の機能を利用した電界効果型超伝導三端子デバイスをバイクリスタルSrTiO_3基板上に作製し、その動作を調べた。そしてYBaCuO薄膜人工粒界の電流輸送特性の電界効果から、粒界が三端子デバイスの電界チャネルとして有効に機能することが確かめられた。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] T.Kusumori,I.Iguchi: "Fabrication YBCO/CeO_2/YBCO Multilayer Junctions and Their Characteristics" Jpn.J.Appl.Phys.31. L956-L959 (1992)
[Publications] I.Iguchi,T.Kusumori: "Tunnel-like Characteristics of YBa_2Cu_3O_<7-y>/CeO_2/YBa_2Cu_3O_<7-y> Junctions and Possible Evidence of Excitations Responsible for Hig-Tc Superconductivity" Phys.Rev.B. 46. 11175-11178 (1992)
[Publications] K.Ohbayashi,K.Yoshida,M.Anma,Y.Takai,H.Hayakawa: "Bismuth Valence Studies of As-grown Superconducting Bi-Sr-Ca-Cu-O Thin Films with Tczero from 98k to 66k" Jpn.J.Appl.Phys.31. L953-L955 (1992)
[Publications] H.Akaike,A.Fujimaki Y.Takai,H.Hayakawa: "Submicrometer-scale Parrerning of Superconducting Nb Films Using Focused Ion Beam" Jpn.J.Appl.Phys.31. L410-L412 (1992)
[Publications] T.Hirano,T.Kobayashi: "Dielectric Properties of SrTiO_3 Epitaxial Film and Thein Application to Measuring Work Function of Y_1Ba_2Cu_3O_y Epitaxial Film" Jpn.J.Appl.Phys.31. L1345-L1347 (1992)
[Publications] T.Nozue,Y.Yasuoke J.Chen,H.Suzuki T.Yamashita: "YBCO Josephson Junction Fabricated by Laser Ablation" Microelectronic Engineering. 17. 479-482 (1992)

1992 Fiscal Year Annual Research Report

高温超伝導の科学:高温超伝導体の電子機能の発現と探索

Principal Investigator

井口 家成 筑波大学, 物質工学系, 教授 (10011173)

Research Products

[Publications] T.Kusumori,I.Iguchi: "Fabrication YBCO/CeO_2/YBCO Multilayer Junctions and Their Characteristics" Jpn.J.Appl.Phys.31. L956-L959 (1992)

[Publications] I.Iguchi,T.Kusumori: "Tunnel-like Characteristics of YBa_2Cu_3O_<7-y>/CeO_2/YBa_2Cu_3O_<7-y> Junctions and Possible Evidence of Excitations Responsible for Hig-Tc Superconductivity" Phys.Rev.B. 46. 11175-11178 (1992)

[Publications] K.Ohbayashi,K.Yoshida,M.Anma,Y.Takai,H.Hayakawa: "Bismuth Valence Studies of As-grown Superconducting Bi-Sr-Ca-Cu-O Thin Films with Tczero from 98k to 66k" Jpn.J.Appl.Phys.31. L953-L955 (1992)

[Publications] H.Akaike,A.Fujimaki Y.Takai,H.Hayakawa: "Submicrometer-scale Parrerning of Superconducting Nb Films Using Focused Ion Beam" Jpn.J.Appl.Phys.31. L410-L412 (1992)

[Publications] T.Hirano,T.Kobayashi: "Dielectric Properties of SrTiO_3 Epitaxial Film and Thein Application to Measuring Work Function of Y_1Ba_2Cu_3O_y Epitaxial Film" Jpn.J.Appl.Phys.31. L1345-L1347 (1992)

[Publications] T.Nozue,Y.Yasuoke J.Chen,H.Suzuki T.Yamashita: "YBCO Josephson Junction Fabricated by Laser Ablation" Microelectronic Engineering. 17. 479-482 (1992)

井口家成筑波大学, 物質工学系, 教授 (10011173)