2015 Fiscal Year Annual Research Report
マイクロ波等価回路による超伝導デバイスの高周波解析と実証
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25420347
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| Research Institution | Kanagawa University |
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Principal Investigator |
中山 明芳 神奈川大学, 工学部, 教授 (90183524)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
阿部 晋 神奈川大学, 工学部, 准教授 (10333147)
穴田 哲夫 神奈川大学, 工学部, 教授 (20260987)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 超伝導 / ジョセフソン素子 / マイクロ波 / 共振ステップ / 平面回路 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
直流スパッタリング装置を使用し、超伝導ニオビウム(Nb)薄膜と酸化膜作成用のアルミニウム(Al) 薄膜を堆積し、引き続き正方形接合、長方形接合等のNb/AlOx/Nb超伝導デバイスを作成した。製作した素子は、液体ヘリウム温度(4.2K)に冷却して、電流電圧特性測定、外部磁界に対する変調特性測定をおこなった。さらに垂直方向に磁界Hzを加えたときの電流電圧特性の、垂直磁界Hzに対する複雑な履歴特性についても調べた。作製したNb/AlOx/Nb素子に有限電圧を加えたときに電流-電圧特性上で共振電流ステップが観測された。この現象は加えた有限電圧に比例した周波数のマイクロ波電磁波がサンドイッチ接合内に励振され伝搬するためである。超伝導デバイス用マイクロ波等価回路を使ったモデルを構築し、このように作成した超伝導サンドイッチ接合の有限電圧での共振ステップについて考察した。トンネル接合を２個並列に超伝導体で接続した超伝導量子干渉計構造の特性についても、液体ヘリウム温度で、電流電圧特性、磁界特性を測定し、有限電圧でのマイクロ波共振電流ステップを、マイクロ波等価回路を使って検討した。
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