| 研究概要 |
超伝導接合を流れるジョセフソン電流は外部磁界によって変調されるが,私たちは,今まで超伝導接合の接合面に平行に,外部磁界を二方向から印加して超伝導電流の変調を行い,ジョセフソン接合の二次元磁界変調特性を測定してきた。しかしながら,ジョセフソン接合や超伝導薄膜に磁束がトラップされると,接合を流れる臨界電流は抑制され,ジョセフソン電流の外部磁界変調特性もフラウンホーファーパターンからずれた特性になるなど,超伝導デバイスの特性に悪影響を及ぼす。我々の今までの測定においても,磁束トラップによるジョセフソン電流の二次元磁界変調特性の変化を測定している。本研究では,ジョセフソン接合の接合面に垂直に強い外部磁界を印加して超伝導薄膜に磁束をトラップさせ,磁束トラップがジョセフソン電流に与える影響を調べた。また,簡易型の振動試料型磁力計を作製し,サーチコイルの近くで磁束がトラップされているNb試料を一定の周波数で振動させることによりサーチコイルに誘導される電圧を測定し,ジョセフソン電流の変調特性にヒステリシスを生じさせるNb超伝導薄膜にトラップされた磁束の観測を行った。Nb/A1-A10x/Nb超伝導接合の接合面に垂直に2400A/m以上の垂直磁界を印加したときは,ジョセフソン電流は,垂直磁界に対して不可逆的に変調され,垂直磁界を取り除いても超伝導薄膜に磁束がトラップされていることが確認できた。さらに,Nb試料表面上でサーチコイルを走査し,試料の各場所でサーチコイルの出力電圧を観測することによりNb超伝導薄膜の磁束分布を調べた。Nb試料表面に垂直磁界を徐々に印加し,その後,垂直磁界を取り除くと試料の中心付近に多くの磁束がトラップされ,試料端に向かうにしたがってトラップされている磁束が少なくなっていく磁束の分布を観測した。
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