超伝導多重接合系の接合間相互作用による新しい巨視的量子効果の研究

• 研究課題/領域番号: 21560020
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用物性・結晶工学
• 研究機関: 青山学院大学
• 研究代表者: 北野 晴久 青山学院大学, 理工学部, 准教授 (00313164)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2010年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2009年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 超伝導体 / 量子情報 / ナノ材料 / 高温超伝導 / ジョセフソン効果 / 超伝導材料・素子 / 量子コンピュータ / 巨視的量子効果

研究概要

超伝導層と絶縁層が原子スケールで交互に積み重なった構造を持つ超伝導多重接合系は、将来の量子情報技術の基本素子として注目される。本研究では、この系の特徴である接合間相互作用が量子ビット操作の基本となる巨視的量子現象に及ぼす影響を様々な角度から探求した。微小接合素子のマイクロ波照射実験から離散化量子準位形成の温度変化を初めて捉え、量子準位の形成温度が接合形状に強く依存する振舞いを発見した。さらに、接合間相互作用の効果解明につながる少数接合素子の作製に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Effects of junction geometry in crossover temperature to macroscopic quantumtunneling regime of intrinsic Josephson junctions (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Kitano, K. Ishikawa, S. Takekoshi, K. Ota, A. Maeda
  • 雑誌名: Physica C : Superconductivity 巻: 471 号: 21-22 ページ: 1210-1213
  • DOI: 10.1016/j.physc.2011.05.161
  • 査読あり
• [雑誌論文] Switching-current distribution in underdoped La_<2-x> Sr_xCuO_4 intrinsic Josephson junctions (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Kitano, K. Ota, K. Ishikawa, M. Itoi, Y. Imai, A. Maeda
  • 雑誌名: Physica C : Superconductivity 巻: 470 ページ: S838-S839
  • DOI: 10.1016/j.physc.2009.10.103
  • 査読あり
• [雑誌論文] Switching-current distribution in underdoped La_<2-x>Sr_xCuO_4 intrinsic Josephson junctions (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Kitano, et al.
  • 雑誌名: Physica C 巻: 470
  • 査読あり
• [学会発表] Effects of Junction Geometry in Crossover Temperature to Macroscopic Quantum Tunneling Regime of Intrinsic Josephson Junctions (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Kitano, et al.
  • 学会等名: 23rd International Symposium on Superconductivity
  • 発表場所: EPOCAL TSUKUBA(Japan)
  • 年月日: 2010-11-03
• [学会発表] Effects of junction geometry in crossover temperature to macroscopic quantum tunneling regime of intrinsic Josephson junctions (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Kitano, et al.
  • 学会等名: 23^<rd> International Symposium on Superconductivity
  • 発表場所: EPOCHAL TSUKUBA(Japan)
  • 年月日: 2010-11-03
• [学会発表] Bi2212微小固有ジョセフソン接合におけるlong接合効果とMQT (2010)
  • 著者名/発表者名: 北野晴久, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] Bi系固有ジョセフソン接合における接合形状とスイッチング特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 北野晴久, 他
  • 学会等名: 第57回応用物学関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] Bi系固有ジョセフソン接合における接合形状とスイッチング特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 北野晴久, 他
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] Bi2212微小固有ジョセフソン接合のスイッチング特性におけるサイズ効果2 (2009)
  • 著者名/発表者名: 石川一樹, 他
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] Switching-current distribution in underdoped La_<2-x> Sr_xCuO_4 intrinsic Josephson junctions (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Kitano, et al.
  • 学会等名: 9th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity(M2S-IX)
  • 発表場所: Keio Plaza Hotel Tokyo(Japan)
  • 年月日: 2009-09-11
• [備考]
• [備考]
  • URL: http://www.phys.aoyama.ac.jp/~w3-kitano/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.phys.aoyama.ac.jp/~w3-kitano/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.phys.aoyama.ac.jp/~W3-kitano/index.html