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形状効果によるラチェット挙動に基づく超伝導ナノブリッジダイオード開発とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 23360152
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関名城大学 (2012-2013)
名古屋大学 (2011)

研究代表者

井上 真澄  名城大学, 理工学部, 教授 (00203258)

連携研究者 赤池 宏之  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (20273287)
研究期間 (年度) 2011-11-18 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2012年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード高温超伝導体 / ナノブリッジ / 形状効果 / ラチェット / ダイオード / ヒステリシス
研究概要

超伝導回路用バイアス電流供給回路などへの応用を目指して,非対称高温超伝導体ナノブリッジのラチェット効果を利用した超伝導ダイオードの開発に関する研究を行った。作製プロセスの最適化を行い,単独ブリッジで臨界電流は数mA~十数mA,磁場による臨界電流変化率は9%程度のものが得られている。ブリッジ配置位置による特性の違いや,SQUID構造において見られた特性のヒステリシスは,デバイスの動作物理を検討するための有用な情報と考えられる。計算による特性解析では,膜中に設けた四角形の穴の周辺でのボルテックス挙動に場所依存性が見られ,電流分布の違いによるポテンシャル・バリアの違いによるものとして理解された。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (34件)

  • [雑誌論文] Ratchet Effect of Single Vortex Motion in Superconducting Asymmetrical Nanobridges2012

    • 著者名/発表者名
      K. Kajino, K. Fujita, B. An, M. Inoue, and A. Fujimaki
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: Vol. 51, No. 5 号: 5R ページ: 4-4

    • DOI

      10.1143/jjap.51.053101

    • NAID

      40019280332

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 非対称ナノブリッジSQUIDにおけるラチェット効果2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤雄記, 井上真澄, 他
    • 学会等名
      2014年春季 第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学, 神奈川県相模原市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Ratchet Effect of the SQUID Composed of Two Parallel Asymmetrical Nanobridges2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Ito, M. Inoue, et al
    • 学会等名
      Superconducting SFQ VLSI Workshop for Young Scientists (SSV 2014-YS)
    • 発表場所
      名古屋大学,名古屋市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 非対称ナノブリッジを利用した高温超伝導デバイスの特性2014

    • 著者名/発表者名
      山本宗範, 井上真澄, 他
    • 学会等名
      電子情報通信学会 超伝導エレクトロニクス研究会
    • 発表場所
      機械振興会館, 東京都港区
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 非対称ナノブリッジを利用した高温超伝導デバイスの特性2014

    • 著者名/発表者名
      山本宗範,井上真澄,藤巻 朗
    • 学会等名
      電子情報通信学会 超伝導エレクトロニクス研究会
    • 発表場所
      機械振興会館(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Ratchet Effect of the SQUID Composed of Two Parallel Asymmetrical Nanobridges2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Ito, M. Yamamoto, M. Inoue, A. Fujimaki
    • 学会等名
      Superconducting SFQ VLSI Workshop for Young Scientists (SSV 2014-YS)
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 非対称ナノブリッジSQUIDにおけるラチェット効果2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤雄記,山本宗範,井上真澄,藤巻朗
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学 相模原キャンパス(神奈川県相模原市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] モートの形状による磁束排除効果の数値解析2013

    • 著者名/発表者名
      溝口翔太, 井上真澄, 他
    • 学会等名
      電子情報通信学会 超伝導エレクトロニクス研究会
    • 発表場所
      岡山大学, 岡山県岡山市
    • 年月日
      2013-01-24
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Asymmetric-Nanobridge- SQUIDs Based on High-Temperature Superconductors2013

    • 著者名/発表者名
      M. Yamamoto, M. Inoue, et al
    • 学会等名
      6th Superconducting SFQ VLSI Workshop (SSV 2013)
    • 発表場所
      産業技術綜合研究所,茨城県つくば市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 非対称ナノブリッジによるSQUIDの特性2013

    • 著者名/発表者名
      山本宗範, 井上真澄, 他
    • 学会等名
      2013年秋季第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学,京都府京田辺市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Study on the vortex exclusion to the moat in superconducting films by numerical analysis2013

    • 著者名/発表者名
      M. Inoue, et al
    • 学会等名
      11th European Conference on Applied Superconductivity (EUCAS 2013)
    • 発表場所
      Centro Congressi "Magazzini del Cotone", Genova, Italy
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Study on the vortex exclusion to the moat in superconducting films by numerical analysis2013

    • 著者名/発表者名
      M. Inoue, S. Mizoguchi, and A. Fujimaki
    • 学会等名
      11th European Conference on Applied Superconductivity (EUCAS 2013)
    • 発表場所
      Centro Congressi“Magazzini del Cotone”, Genova, Italy
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 非対称ナノブリッジによるSQUIDの特性2013

    • 著者名/発表者名
      山本宗範,井上真澄,藤巻朗
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学京田辺キャンパス(京都府京田辺市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Asymmetric-Nanobridge-SQUIDs Based on High-Temperature Superconductors2013

    • 著者名/発表者名
      M. Yamamoto, M. Inoue, and A. Fujimaki
    • 学会等名
      6th Superconducting SFQ VLSI Workshop (SSV 2013)
    • 発表場所
      産業技術綜合研究所(茨城県つくば市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] モートの形状による磁束排除効果の数値解析2013

    • 著者名/発表者名
      溝口翔太,井上真澄,藤巻 朗
    • 学会等名
      電子情報通信学会 超伝導エレクトロニクス研究会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県岡山市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] モートにおける磁束排除効果の形状依存性の数値解析2012

    • 著者名/発表者名
      溝口翔太, 井上真澄, 他
    • 学会等名
      電子情報通信学会 超伝導エレクトロニクス研究会
    • 発表場所
      機械振興会館, 東京都港区
    • 年月日
      2012-10-25
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Asymmetrical Current-Voltage Characteristics of YBCO Nanobridges in Ununiform Magnetic Field2012

    • 著者名/発表者名
      M. Yamamoto, M. Inoue, et al
    • 学会等名
      The 5th Superconducting SFQ VLSI Workshop (SSV2012)
    • 発表場所
      名古屋大学, 名古屋市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Numerical Analysis on the Vortex Motion in Superconducting Thin Films with Various Types of Moat2012

    • 著者名/発表者名
      S. Mizoguchi, M. Inoue, et al
    • 学会等名
      The 5th Superconducting SFQ VLSI Workshop (SSV2012)
    • 発表場所
      名古屋大学, 名古屋市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Fabrication of High- Temperature Superconductor Vertically-Stacked Josephson Junctions without Excess Currents2012

    • 著者名/発表者名
      T. Fukuoka, M. Inoue, et al
    • 学会等名
      The 5th Superconducting SFQ VLSI Workshop (SSV2012)
    • 発表場所
      名古屋大学, 名古屋市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Simulation study on the vortex behavior in asymmetrical superconducting films for developing nanobridge devices2012

    • 著者名/発表者名
      M. Inoue, et al
    • 学会等名
      2012 Appl. Supercond. Conf. (ASC2012)
    • 発表場所
      Oregon Convention Center, Portland, Oregon, USA
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Demonstration of Vortex Ratchet Effect in Yba_2Cu_3O_<7-x> Asymmetrical Nanobridges2012

    • 著者名/発表者名
      K. Kajino, M. Inoue, et al
    • 学会等名
      2012 Appl. Supercond. Conf. (ASC2012)
    • 発表場所
      Oregon Convention Center, Portland, Oregon, USA
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 磁束集中効果が非対称ナノブリッジに及ぼす影響2012

    • 著者名/発表者名
      山本宗範, 井上真澄, 他
    • 学会等名
      第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学・松山大学, 愛媛県松山市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 電子ビーム照射型高温超伝導体ナノブリッジの作製2012

    • 著者名/発表者名
      福岡賢明, 井上真澄, 他
    • 学会等名
      第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学・松山大学, 愛媛県松山市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 超伝導薄膜上における磁束排除効果のモート形状依存性の数値解析2012

    • 著者名/発表者名
      溝口翔太, 井上真澄, 他
    • 学会等名
      第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学・松山大学, 愛媛県松山市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] モートの形状による超伝導薄膜の磁束排除効果の数値解析2012

    • 著者名/発表者名
      溝口翔太, 井上真澄, 他
    • 学会等名
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      早稲田大学, 東京都新宿区
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Simulation study on the vortex behavior in asymmetrical superconducting films for developing nanobridge devices2012

    • 著者名/発表者名
      M. Inoue, K. Kajino, S. Mizoguchi, B. An, T. Fukuoka, M. Yamamoto and A. Fujimaki
    • 学会等名
      2012 Applied Superconductivity Conference (ASC2012)
    • 発表場所
      Portland, Oregon, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Demonstration of Vortex Ratchet Effect in YBa2Cu3O7-x Asymmetrical Nanobridges2012

    • 著者名/発表者名
      K. Kajino, K. Fujita, M. Yamamoto, B. An, T. Fukuoka, M. Inoue and A. Fujimaki
    • 学会等名
      2012 Applied Superconductivity Conference (ASC2012)
    • 発表場所
      Portland, Oregon, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Asymmetrical Current-Voltage Characteristics of YBCO Nanobridges in Ununiform Magnetic Field2012

    • 著者名/発表者名
      M. Yamamoto, T. Fukuoka, M. Inoue and A. Fujimaki
    • 学会等名
      The 5th Superconducting SFQ VLSI Workshop (SSV2012)
    • 発表場所
      名古屋大学,名古屋
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Numerical Analysis on the Vortex Motion in Superconducting Thin Films with Various Types of Moat2012

    • 著者名/発表者名
      S. Mizoguchi, M. Inoue and A. Fujimaki
    • 学会等名
      The 5th Superconducting SFQ VLSI Workshop (SSV2012)
    • 発表場所
      名古屋大学,名古屋
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of High-Temperature Superconductor Vertically-Stacked Josephson Junctions without Excess Currents2012

    • 著者名/発表者名
      T. Fukuoka, M. Yamamoto, M. Inoue and A. Fujimaki
    • 学会等名
      The 5th Superconducting SFQ VLSI Workshop (SSV2012)
    • 発表場所
      名古屋大学,名古屋
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] モートにおける磁束排除効果の形状依存性の数値解析2012

    • 著者名/発表者名
      溝口翔太,伊藤 大,井上真澄,藤巻 朗
    • 学会等名
      電子情報通信学会 超伝導エレクトロニクス研究会
    • 発表場所
      機械振興会館(東京都)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 磁束集中効果が非対称ナノブリッジに及ぼす影響2012

    • 著者名/発表者名
      山本宗範,梶野顕明,福岡賢明,井上真澄,藤巻 朗
    • 学会等名
      第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学・松山大学(愛媛県松山市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 電子ビーム照射型高温超伝導体ナノブリッジの作製2012

    • 著者名/発表者名
      福岡賢明,安 保宇,梶野顕明,山本宗範,井上真澄,藤巻 朗
    • 学会等名
      第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学・松山大学(愛媛県松山市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 超伝導薄膜上における磁束排除効果のモート形状依存性の数値解析2012

    • 著者名/発表者名
      溝口翔太,井上真澄,藤巻 朗
    • 学会等名
      第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学・松山大学(愛媛県松山市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] モートの形状による超伝導薄膜の磁束排除効果の数値解析2012

    • 著者名/発表者名
      溝口翔太,他
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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