2004 Fiscal Year Annual Research Report
単一磁束量子ポンプを用いた高精度ディジタル-アナログ変換器
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15760238
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
水柿 義直 電気通信大学, 電気通信学部, 助教授 (30280887)
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| Keywords | ショセフソン効果 / マイクロ波 / ジャピロステップ / インダクタンス / 単一磁束量子 / ポンプ / DA変換 / 数値計算 |
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| Research Abstract |
1.SQUIDのマイクロ波応答特性に関する数値計算について
数GHz程度のマイクロ波を磁界成分として印加すると、電流-電圧特性上に特異な電流ステップが現れることを数値計算により明らかにした。数値計算結果においては、過去の実験において確認されている特異な電流ステップとの定量的一致が得られ、その起源がマイクロ波に同期した磁束量子運動にあることが示された。
2.液体ヘリウム温度下での測定システムの構築
前年度および今年度にて購入した設備と電気通信大学にて準備した液体ヘリウム容器を組み合わせ、液体ヘリウム温度下での直流特性の測定を可能とした。しかしながら、同軸ケーブルからチップへのマイクロ波導入部分については未完成のままとなった。
3.単一磁束量子ポンプのパラメータ評価
上述の測定システムを利用して、デバイスのインダクタンス評価を行った。インダクタンス値の測定にはSQUIDの量子干渉効果を利用した。また、FastHenryプログラムを用いたインダクタンス抽出の数値計算を行い、実験との半定量的な一致が得られた。これにより、FastHenryプログラムによるインダクタンス設計の有効性が示された。
4.ディジタル-アナログ変換動作の検証
7個の単一磁束量子ポンプから構成される3ビットのディジタル-アナログ変換器をNb/AlOx/Nb接合集積回路上に設計、試作した。上述のマイクロ波導入機構の不備により、回路動作の検証には至らなかった。数値計算やデバイスパラメータ評価の結果から、マイクロ波導入の問題を解決することができれば動作検証も可能であるものと考えている。
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