テラヘルツ波発振器を目指した固有ジョセフソン接合の同期現象に関する研究

• 研究課題/領域番号: 25889063
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 豊田工業高等専門学校
• 研究代表者: 及川 大 豊田工業高等専門学校, 電気・電子工システム学科, 助教 (40707808)
• 研究期間 (年度): 2013-08-30 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 高温超伝導 / ジョセフソン接合 / 固有ジョセフソン接合 / テラヘルツ電磁波 / パルス電流印加法 / 酸化物高温超伝導体 / 自己フラックス法

研究成果の概要

テラヘルツ波発振器を目指した固有ジョセフソン接合の同期現象に関する研究に関して，先ず自己フラックス法を用いて良質な高温超伝導体単結晶の作成を試みた．フラックス剤の配合比率及び坩堝のアルミナ純度の最適化を行い，良質な配向面の大きい高温超伝導体単結晶を再現性よく作成することに成功した．
ジョセフソン接合の同期現象には発熱の効果が大きく寄与していることに着目して，数値解析および発熱を無視できるパルス電流印加法を用いて発熱の効果を調べた．その結果，電流端子とジョセフソン接合との接触抵抗部分での発熱がジョセフソン接合の特性に大きな影響を及ぼす場合があることを明らかにした．

研究成果

• [雑誌論文] Transport Properties of Melt-cast Processed Bi-2212 Bulk Superconductor Bars (2014)
  • 著者名/発表者名: Dai Oikawa, Yu Higashi, Hideaki Muronani, Toko Sugiura, Hiroya Andoh and Takehiko Tsukamoto
  • 雑誌名: Applied Superconductivity, IEEE Transactions on 巻: 25 号: 3 ページ: 6800304-6800304
  • DOI: 10.1109/tasc.2014.2360584
  • 査読あり
• [学会発表] パルス電流印加法を用いたメサ型固有接合の発熱評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岩塚 紳矢、及川 大、室谷 英彰、杉浦 藤虎、安藤 浩哉、塚本 武彦
  • 学会等名: 第62回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東海大学相湘南キャンパス
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-15
• [学会発表] 接触抵抗が固有ジョセフソン接合の自己発熱へ与える影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 及川大，岩塚伸矢，室谷英彰，杉浦藤虎，塚本武彦
  • 学会等名: 第75回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-20
• [学会発表] Evaluation of Self-heating Effect in Bi-2212 Intrinsic Josephson Junction Stacks (2014)
  • 著者名/発表者名: Dai Oikawa, Shinya Iwatsuka, Hideaki Muronani, Toko Sugiura, Hiroya Andoh and Takehiko Tsukamoto
  • 学会等名: Applied Superconductivity Confference 2014
  • 発表場所: Charrote convention center
  • 年月日: 2014-08-14
• [学会発表] Evaluation of Self-heating Effect in Bi-2212 Intrinsic Josephson Junction Stacks (2014)
  • 著者名/発表者名: D. Oikawa, H. Murotani, T. Sugiura, H. Andoh, T. Tsukamoto
  • 学会等名: Applied Superconductivity Conference 2014
  • 発表場所: Charlotte Convention Center
• [学会発表] Transport Properties of Melt-cast Processed Bi-2212 Bulk Superconductor Bars (2014)
  • 著者名/発表者名: D. Oikawa, Y. Higashi, H. Murotani, H. Andoh, T. Sugiura, T. Tsukamoto
  • 学会等名: Applied Superconductivity Conference 2014
  • 発表場所: Charlotte Convention Center
• [学会発表] Bi-2212 固有ジョセフソン接合における自己発熱効果の評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 及川大，塚本武彦，杉浦藤虎，室谷英彰
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春期学術講演会
  • 発表場所: 青山学院大学相模原ギャンパス
• [学会発表] Effect of the number of junctions on THz emission properties of intrinsic Josephson junctions (2013)
  • 著者名/発表者名: 田村晃一, 及川大, 八巻和宏, 入江晃亘
  • 学会等名: 第74回応用物理学会秋期学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス
• [備考] 教員の研究分野 (豊田高専電気電子システム工学科ホームページ)
  • URL: http://www.ee.toyota-ct.ac.jp/research.php