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微小ジョセフソン接合システムにおけるクーパー対トンネリングの非局所相関の研究

研究課題

研究課題/領域番号 24340067
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅰ
研究機関電気通信大学

研究代表者

島田 宏  電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (60216067)

連携研究者 水柿 義直  電気通信大学, 情報理工学研究科, 教授 (30280887)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2014年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2013年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2012年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
キーワード微小ジョセフソン接合 / 電流ドラッグ / 電流ミラー / 非局所相関 / ブロッホ振動 / JQPサイクル / 接合列 / 帯電効果 / 電流誘引 / 電流プラトー / 交流ジョセフソン効果 / Bloch振動
研究成果の概要

微小Josephson接合の1次元接合列では、100 kHz-170 GHzの周波数帯の高周波の照射によってCoulomb閉塞が弱まりコンダクタンスが誘引されること、また、接合列間には電流の非局所的な長距離相関が観測されるが、これは、この高周波応答に基づき、一方の接合列の電流がその大きさの1/2乗に比例する交流電圧を他方の接合列に発生させることを仮定すると定量的に説明できることを実験的に示した。また、環境インピーダンス制御した接合列でBloch振動が明瞭に観測できること、環境インピーダンス内のCooper対のトンネル過程が非局所的な相互作用によって接合列に定電流構造をもたらすことを示した。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (16件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 量子電流ミラー効果に基づく高精度な電流整数倍器の実現に向けた研究2015

    • 著者名/発表者名
      武田晃一, 宮脇健至, ガンドロシュラ・スリニワス, 石田千尋, 萩原彩乃, 水柿義直, 島田宏
    • 雑誌名

      IEICE Technical Report

      巻: SCE2014-49 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Characterization of Superconducting Single-Electron Transistors with Small Al/AlOx/V Josephson Junctions2014

    • 著者名/発表者名
      H. Shimada, K. Miyawaki, A. Hagiwara, K. Takeda, and Y. Mizugaki
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology

      巻: 27 号: 11 ページ: 115015-115015

    • DOI

      10.1088/0953-2048/27/11/115015

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Precision improvement of the current multiplier based on the quantum current-mirror effect2014

    • 著者名/発表者名
      K. Takeda, C. Ishida, S. Gandrothula, Y. Mizugaki, and H. Shimada
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 53 号: 2 ページ: 023101-023101

    • DOI

      10.7567/jjap.53.023101

    • NAID

      210000143324

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Drag Current Reversal in Capacitively Coupled Arrays of Small Josephson Junctions2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Shimada, Chihiro Ishida, and Yoshinao Mizugaki
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 109 号: 19

    • DOI

      10.1103/physrevlett.109.196801

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 微小Josephson接合列におけるBloch振動と電流プラトーの観測2015

    • 著者名/発表者名
      島田宏、鹿取俊介、出口智明、水柿義直
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      早稲田大学、東京
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 二重微小Josephson接合における接合間のトンネル過程の相互作用2015

    • 著者名/発表者名
      松原明志、水柿義直、島田宏
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      早稲田大学、東京
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 量子電流ミラー効果に基づく高精度な電流整数倍器の実現に向けた研究2015

    • 著者名/発表者名
      武田晃一、宮脇健至、ガンドロシュラ・スリニワス、石田千尋、萩原彩乃、水柿義直、島田宏
    • 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
    • 年月日
      2015-01-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 微小なAl/AlOx/V接合を用いた超伝導単一電子トランジスタ2014

    • 著者名/発表者名
      宮脇健至、水柿義直、島田宏
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      北海道大学、札幌
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 量子電流ミラー効果における電流誘引過程の非局所性2014

    • 著者名/発表者名
      武田晃一、水柿義直、島田宏
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      中部大学、春日井
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 微小Josephson接合列を用いた電流整数倍器の高精度化2013

    • 著者名/発表者名
      武田晃一、Srinivas Gandrothula、水柿義直、島田宏
    • 学会等名
      神奈川工科大学
    • 発表場所
      神奈川工科大学
    • 年月日
      2013-03-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Al/AlO_x/V Josephson接合を用いた単一Cooper対素子2013

    • 著者名/発表者名
      宮脇健至、萩原彩乃、小谷祥生、水柿義直、島田宏
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 発表場所
      岐阜大学
    • 年月日
      2013-03-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Current -Induction Phenomena in Capacitively Coupled Linear Arrays of Small Josephson Junctions2013

    • 著者名/発表者名
      H. Shimada
    • 学会等名
      Low Dimensional Science 2013 Conference
    • 発表場所
      Huisun Forest, Nantou Taiwan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Current Induction Phenomena in Capacitively Coupled Linear Arrays of Mesoscopic Josephson Junctions2013

    • 著者名/発表者名
      H. Shimada
    • 学会等名
      The first international workshop MIPT-UEC
    • 発表場所
      Lebedev Institute, Moscow
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Towards precise current multiplication by use of linear arrays of small Josephson junctions2013

    • 著者名/発表者名
      K. Takeda
    • 学会等名
      The first international workshop MIPT-UEC
    • 発表場所
      Lebedev Institute, Moscow
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Towards precise current multiplication by use of linear arrays of small Josephson junctions2013

    • 著者名/発表者名
      K. Takeda, S. Gandrothula, Y. Mizugaki, and H. Shimada
    • 学会等名
      International Symposium on Nanoscale Transport and Technology
    • 発表場所
      Atsugi, Kanagawa
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Observation of Bloch oscillation and current plateaus in an array of small Josephson junctions embedded in dc-SQUIDs network2013

    • 著者名/発表者名
      S. Gandrothula, S. Katori, T. Deguchi, Y. Mizugaki, and H. Shimada
    • 学会等名
      International Symposium on Nanoscale Transport and Technology
    • 発表場所
      Atsugi, Kanagawa
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Observation of Bloch oscillation and current plateaus in an array of small Josephson junctions embedded in dc-SQUIDs network2013

    • 著者名/発表者名
      S. Gandrothula, S. Katori, T. Deguchi, Y. Mizugaki, and H. Shimada
    • 学会等名
      3rd International Conference on Nanotek and Expo
    • 発表場所
      Las Vegas, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 微小Josephson 接合列における Bloch 振動と電流プラトー2013

    • 著者名/発表者名
      出口智明, 鹿取俊介, Srinivas Gandrothula, 水柿義直, 島田宏
    • 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
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 微小ジョセフソン接合列間の量子電流ミラー効果に見られる二面性2013

    • 著者名/発表者名
      島田宏, 武田晃一, 水柿義直
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2013ソサエティ大会
    • 発表場所
      福岡工業大学, 福岡
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 量子電流ミラー効果に基づく微小電流の整数倍器2013

    • 著者名/発表者名
      武田晃一, 水柿義直, 島田宏
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2013ソサエティ大会
    • 発表場所
      福岡工業大学, 福岡
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2020-05-15  

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