二硼化マグネシウム超伝導接合技術の確立

• 研究課題/領域番号: 18080003
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 内藤 方夫 東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究院, 教授 (40155643)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 54,300千円 (直接経費: 54,300千円); 2009年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円); 2008年度: 11,500千円 (直接経費: 11,500千円); 2007年度: 14,900千円 (直接経費: 14,900千円); 2006年度: 22,900千円 (直接経費: 22,900千円)
• キーワード: 超伝導材料・素子 / 低消費電力・高エネルギー密度 / テラヘルツ / 赤外材料・素子 / トンネル現象 / 単一光子検出 / 二硼化マグネシウム / ジョセフソン接合 / ホットエレクトロンボロメータ / 電波天文学 / エピタキシャル薄膜 / 超伝導単一光子検出器 / MgB_2 / ジョセブソン接合 / 超伝導単-光子出器

研究概要

本研究課題は、21世紀末に予測されているヘリウムの枯渇問題にむけ、Tc～40Kの二硼化マグネシウム(MgB2)の超伝導接合作製技術を確立し、「ポストニオブ」20K動作超伝導エレクトロニクスの基盤を築くことを目的とした。本研究では、高品質MgB2薄膜を分子線エピタキシー法および化学気相成長法により成長する手法を確立するとともに、各種バリヤ材料を用いてオールMgB2ジョセフソン接合作製を試みた。

研究成果

• [雑誌論文] Magneto-optical observation of magnetic flux in patterned MgB2 films (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Ishibashi, T. Kawata, A. Tsukada, H. Shibata, M. Naito, K. Sato
  • 雑誌名: Physica C468 ページ: 1313-1315
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magneto-optical observation of magnetic flux in patterned MgB2 films (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Ishibashi, T. Kawata, A. Tsukada, H. Shibata, M. Naito, K. Sato
  • 雑誌名: Physica C Vol. 468 ページ: 1313-1315
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magneto-optical observation of magnetic flux in patterned MgB_2 films (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Ishibashi, et.al.
  • 雑誌名: Physica C 468 ページ: 1313-1315
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superconducting weak bonds at grain boundaries in MgB2 (2007)
  • 著者名/発表者名: M.A. Tarasov, E.A. Stepanov, M. Naito, A. Tsukda, D. Winkler, A.S. Kalabukhov, M.Y. Kupriyanov
  • 雑誌名: J. Experimental and Theoretical Physics (JETP) 105 ページ: 636-641
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Ueda, S. Saito, K. Semba, T. Makimoto
  • 雑誌名: M. Naito, Jpn. J. Appl. Phys. 46
  • 査読あり
• [雑誌論文] Terahertz mixing in MgB2 microbolometers (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Cherednichenko, V. Drakinskiy, K. Ueda, M. Naito
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 90
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2007)
  • 著者名/発表者名: M. A. Tarasov, E. A. Stepantsov, M. Naito, A. Tsukada, D. Winkler, A. S. Kalabukhov, M. Y. Kupriyano
  • 雑誌名: J. Exp. Theor. Phys Vol. 105 ページ: 636-641
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Ueda, S. Saito, K. Semba, T. Makimoto, M. Naito
  • 雑誌名: Jap. J. Appl. Phys Vol. 46
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superconducting weak bonds at grain boundaries in mgR^2 (2007)
  • 著者名/発表者名: M. A. Tarasov, et. al.
  • 雑誌名: JOURNAL OF EXPERIMENTAL AND THEORETICAL PHYSICS 105 ページ: 636-641
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interface microstructure of MgB_2/Al-AlO_x/MgB_2 Josephson junction studied by cross sectional transmission electron microscopy (2007)
  • 著者名/発表者名: K.Ueda et al.
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 46
• [雑誌論文] Terahertz mixing in MgB2 microbolometers (2007)
  • 著者名/発表者名: S.Cherednichenko et al.
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 90 ページ: 23507-23507
• [雑誌論文] Grain boundary weak link in a-b plane in MgB2 film (2006)
  • 著者名/発表者名: E. Stepantsov, M. Tarasov, M. Naito, A. Tsukada, D. Winkler
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 89
  • 査読あり
• [雑誌論文] MgB2薄膜・接合作製の現状とデバイス応用への展望 (2006)
  • 著者名/発表者名: 内藤方夫
  • 雑誌名: 低温工学 41巻,11号 ページ: 463-473
  • NAID: 130004871061
  • 査読あり
• [雑誌論文] Grain boundary weak link in a-b plane in MgB_2 film (2006)
  • 著者名/発表者名: E. Stepantsov, M. Tarasov, M. Naito, A. Tsukada, D. Winkler
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett Vol. 89, Art. No. 213111
  • 査読あり
• [雑誌論文] MgB_2薄膜・接合作製の現状とデバイス応用への展望 (2006)
  • 著者名/発表者名: 内藤方夫
  • 雑誌名: 低温工学 41巻 ページ: 463-473
  • 査読あり
• [雑誌論文] Grain boundary weak link in a-b plane in MgB2 film (2006)
  • 著者名/発表者名: E.Stepantsov
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 89 ページ: 213111-213111
• [雑誌論文] MgB2薄膜・接合作製の現状とデバイス応用への展望 (2006)
  • 著者名/発表者名: 内藤 方夫
  • 雑誌名: 低温工学 41 ページ: 463-473
  • NAID: 130004871061
• [雑誌論文] Terahertz mixing in MgB_2 microbolometers
  • 著者名/発表者名: S. Cherednichenko, V. Drakinskiy, K. Ueda, M. Naito
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett Vol. 90, Art. No. 023507
  • 査読あり
• [学会発表] ポケットヒーターを用いた改良型物理化学混合気相成長法によるMgB2薄膜の成長 (2010)
  • 著者名/発表者名: 沢木勇人, 内藤方夫
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2010-03-19
• [学会発表] MgB2超薄膜の作製 (2010)
  • 著者名/発表者名: 新原佳紘, 石井林太郎, 岩田侑也, 内藤方夫
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2010-03-19
• [学会発表] Growth of MgB2 ultra thin films (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Niihara, Y. Iwata, M. Naito
  • 学会等名: Superconducting SFQ VLSI Workshop (SSV 2010)
  • 発表場所: Yokohama National University, Yokohama
  • 年月日: 2010-01-13
• [学会発表] MgB2 thin film growth by modified hybrid physical chemical deposition with a pocket heater (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Sawaki, M. Naito
  • 学会等名: Superconducting SFQ VLSI Workshop (SSV 2010)
  • 発表場所: Yokohama National University, Yokohama
  • 年月日: 2010-01-13
• [学会発表] Material issues in fabrication of MgB2 Josephson junctions (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Naito, Y. Niihara, Y. Iwata, N. Mitamura, C. Maruyama, H. Akaike, A. Fujimaki
  • 学会等名: Superconducting SFQ VLSI Workshop (SSV 2010)
  • 発表場所: Yokohama National University, Yokohama
  • 年月日: 2010-01-13
• [学会発表] Material issues in fabrication of MgB_2 Josephson junctions (2010)
  • 著者名/発表者名: Michio Naito, ら
  • 学会等名: Superconducting SFQ VLSI Workshop 2010
  • 発表場所: 横浜国立大学(神奈川県)
  • 年月日: 2010-01-13
• [学会発表] Growth of MgB_2 ultra thin films (2010)
  • 著者名/発表者名: 新原佳紘, ら
  • 学会等名: Superconducting SFQ VLSI Workshop 2010
  • 発表場所: 横浜国立大学(神奈川県)
  • 年月日: 2010-01-13
• [学会発表] MgB_2 thin film growth by modified hybrid physical chemical deposition with a pocket heater (2010)
  • 著者名/発表者名: 沢木勇人, ら
  • 学会等名: Superconducting SFQ VLSI Workshop 2010
  • 発表場所: 横浜国立大学(神奈川県)
  • 年月日: 2010-01-13
• [学会発表] MgB_2超薄膜の作製 (2010)
  • 著者名/発表者名: 新原佳紘, ら
  • 学会等名: 第57回応用物理関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大学(神奈川県)
• [学会発表] ポケットヒーターを用いた改良型物理化学混合気相成長法によるMgB_2薄膜の成長 (2010)
  • 著者名/発表者名: 沢木勇人, ら
  • 学会等名: 第57回応用物理関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大学(神奈川県)
• [学会発表] アモルファスボロン障壁層を用いたMgB2ジョセフソン接合の作製 (2009)
  • 著者名/発表者名: 御田村直樹, 丸山千風, 赤池宏之, 藤巻朗, 石井林太郎, 新原佳紘, 内藤方夫
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2009-09-08
• [学会発表] 分子線エピタキシー法によるMgB2/I/MgB2積層構造の作製 (2009)
  • 著者名/発表者名: 新原佳紘, 石井林太郎, 岩田侑也, 内藤方夫
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2009-09-08
• [学会発表] 分子線エピタキシー法によるAlB2/MgB2積層構造の作製 (2009)
  • 著者名/発表者名: 石井林太郎, 楢舘英知, 束田昭雄, 内藤方夫
  • 学会等名: 第56回応用物理関係連合講演会
  • 発表場所: つくば大学
  • 年月日: 2009-04-02
• [学会発表] 分子線エピタキシー法によるMgB_2/I/MgB_2積層構造の作製 (2009)
  • 著者名/発表者名: 新原佳紘, ら
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大学(富山県)
• [学会発表] アモルファスボロン障壁層を用いたMgB_2ジョセフソン接合の作製 (2009)
  • 著者名/発表者名: 御田村直樹, ら
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大学(富山県)
• [学会発表] 分子線エピタキシー法によるAlB_2/MgB_2積層構造の作製 (2009)
  • 著者名/発表者名: 石井林太郎、新原佳紘、内藤方夫
  • 学会等名: 第56回応用物理関係連合講演会
  • 発表場所: つくば大学
• [学会発表] SNS接合のためのAlB2薄膜の作製 (2008)
  • 著者名/発表者名: 石井林太郎, 新原佳紘, 束田昭雄, 内藤方夫
  • 学会等名: 第69回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2008-09-02
• [学会発表] SNS接合のためのAIB_2薄膜の作製 (2008)
  • 著者名/発表者名: 石井林太郎ら
  • 学会等名: 第69回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2008-09-02
• [学会発表] 分子線エピタキシー法によるMgB2薄膜の作製 (2008)
  • 著者名/発表者名: 石井林太郎, 楢舘英知, 束田昭雄, 内藤方夫
  • 学会等名: 第55回応用物理関係連合講演会
  • 発表場所: 日本大学船橋キャンパス
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] 分子線エピタキシー法によるMgB2薄膜の作製 (2008)
  • 著者名/発表者名: 石井林太郎, ら
  • 学会等名: 第55回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 日本大学船橋キャンパス
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] MBE growth of MgB2 (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Naito, R. Ishii
  • 学会等名: Superconducting SFQ VLSI Workshop (SSV 2008)
  • 発表場所: Yokohama National University, Japan
  • 年月日: 2008-03-17
• [学会発表] MBE trowth of MgB_2 (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Naito et. al.
  • 学会等名: Superconductiong SFQ VLSI Workshop (SSV2008)
  • 発表場所: 横浜国立大学教育文化ホール
  • 年月日: 2008-03-17
• [学会発表] MBE growth of MgB_2 (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Naito, R. Ishii
  • 学会等名: Superconducting SFQ VLSI Workshop (SSV2008)
  • 発表場所: Yokohama