準一次元超伝導量子細線型電子波デバイスのサブミリ波分光特性の研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08455044
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 長岡技術科学大学
• 研究代表者: 濱崎 勝義 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (40143820)
• 研究分担者: 王 鎮 郵政省, 通信総合研究所・関西支所, 室長
• キーワード: 超伝導量子細線 / 電子波デバイス / Andreev反射 / 固体内ファブリー・ペロ-共鳴

研究概要

申請のテーマについて行った平成8年度の主な研究成果について以下列記する:(1)超伝導ギャップエネルギーが作る量子井戸内で電子/ホールが多重位相共役反射(Andreev反射)する、いわゆる固体内ファブリー・ペロ-共振の実証実験として、この共鳴による量子細線部の状態密度の束縛状態が作る微分コンダクタンスピークについて調べた結果、多重アンドリュー反射の理論予想に近いピーク構造を見いだした。しかし、定量的一致はまだ充分ではなく、理論的にも実験的にも検討すべき点があることが明らかになった。(2)デバイス応用上重要なノイズ特性について詳細に調べた結果、現在実用化されている超伝導体/絶縁体/超伝導体(SIS)トンネル接合と同程度の極めて低いノイズレベルを示すことを初めて明らかにできた。(3)郵政省通信総合研究所・関西支所にてミリ波(100GHz)照射実験を行った。前述したように多重Andreev反射による共鳴微分コンダクタンスピークは見いだしたが、この微分負性コンダクタンスを利用したヘテロダイン検波特性については次年度の課題として残された。主な成果は、本年3月6,7日に郵政省で行われた超伝導電子波デバイスに関する物理と応用の国際シンポジウムで報告した。

研究成果

• [文献書誌] Y.Misaki,A.Saito,K.Goto,M.Mikawa and K.Hamasaki: "Andreev Reflection Spectroscopy of Superconducting Mesoscopic devices" Adv.Cryogen.Eng.Mate.(in press). (印刷中).
• [文献書誌] A.Saito,K.Goto,T.Sasanuma,T.Suzuki,T.Nakase and K.Hamasaki: "Subharmonic energy-gap structures in S-c-S systems" Technical Report of IEICE.SCE96-12. 13-18 (1996)
• [文献書誌] Y.Misaki,A.Saito,S.Anezaki and K.Hamasaki: "Shot Noise Properties of Superconducting Quasiballistic Contacts" IEEE Trans.Appl.Supercond.(in press). (印刷中).
• [文献書誌] Y.Misaki,M.Mikawa,T.Ishiguro and K.Hamasaki: "Effect of N_2 partial pressure on the structure of MgO thin films deposited by radio frequency-magnetron sputtering with single-crystal MgO target" J.Vac.Sci.Technol.A15,No.1. 48-51 (1997)