| 研究課題/領域番号 |
10650054
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
応用物理学一般
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
濱崎 勝義 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (40143820)
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| 研究分担者 |
入江 晃亘 宇都宮大学, 工学部, 助教授 (90241843)
大矢 銀一郎 宇都宮大学, 工学部, 教授 (00006280)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 1999
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| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
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| 配分額 *注記 |
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
1999年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1998年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
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| キーワード | (Bi_2Sr_2CaCu_2O_x(BSCCO)単結晶 / メサ型固有Josephson接合 / 準粒子電流分岐(ブランチ)特性 / Andreev反射理論 / 1 / fノイズ特性 / Bi_2Sr_2CaCu_2O_x (BSCCO)単結晶 / 固有ジョセフソン接合 / fノイズ分光 / 高温超伝導体 / アンドレーエフ電流 |
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| 研究概要 |
Bi_2Sr_2CaCu_2O_x(BSCCO)単結晶は、超伝導層である約3Å厚のCuO_2層と12Å厚の非超伝導性(絶縁性あるいは半導体性)Sr0層及びBi0層が交互積層した固有Josephson接合を形成している。本研究では、BSCCO単結晶表面にメサ型固有Josephson接合を光露光法とArイオンミリング法により作製し、その準粒子ならびにノイズ特性を調べた。一般の電子デバイスにおいて、その低・高周波ノイズの評価は、デバイス内の欠陥や電流輸送機構を知るための無侵襲診断ツールとして重要な事項であるが、これまでメサ型BSCCO接合のノイズ特性に関する報告は無かった。メサ型IJJの準粒子特性は、Andreev反射理論により解析し、ノイズ測定結果は、Hoogeの理論を用いて解析した。メサ型接合の電流―電圧特性上には大きなヒステリシスを有する準粒子電流分岐(ブランチ)が多数本観測された。この各ブランチに定電流バイアスして1/fノイズを測定した結果、ノイズ電圧パワースペクトルはブランチ数、即ち電圧状態にある接合数に比例して増加することを初めているが、各接合を隔てる超伝導電極厚さ(3Å厚のCuO_2層)が極めて薄いにも関わらず、互いに相関無く動作していることは驚くべきことである。また、接合1個あたりの1/fノイズパラメータをLow-T_c金属(Nb、NbN)系トンネル素子と比較を行った結果、BSCCOメサのノイズレベルはNb系素子に比べて約3桁大きく、NbN系素子と同程度であることがわかった。これは、BSCCOメサの1/fノイズが化合物系超伝導体には避けられない結晶の不完全性に起因することを示唆している。本研究で得られた結果は、現在、米国応用物理学会誌(Appl.Phys.Lett.& J.Appl.Phys.)に投稿準備中である。また、本年9月米国で開催される応用超伝導国際会議で成果発表する。
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