| 研究課題/領域番号 |
08555004
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
応用物性・結晶工学
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
小田 俊理 東京工業大学, 量子効果エレクトロニクス研究センター, 教授 (50126314)
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| 研究分担者 |
吉田 二郎 東芝, 研究開発センター・基礎研究所, 研究主幹
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1998
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| キーワード | 酸化物超伝導 / MOCVD法 / 原子層結晶成長 / ジョセフソン接合 / 共鳴トンネル / 局在順位 / 分光エリプソメトリ / In Situ Ellipsometry |
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| 研究概要 |
1. 原子層MOCVD法により酸化物超伝導超薄膜を形成し、種々の絶縁性酸化物とのへテロ接合を形成した。YBCO超伝導薄膜上に、SmO2薄膜およびCeO2薄膜を平滑に形成する条件を明確にした。絶縁膜としてGa添加PrBa2Cu3O7-x膜の堆積を行い電気伝導機構を調べた。
2. 酸化物超薄膜の結晶成長をその場観察することにより超薄膜形成を再現性良く行うことが可能になった。超音波式MO原料モニターを用いて新しいフィードバック制御法を開発した。分光エリプソメトリ信号と超伝導臨界温度、異相析出物の発生密度との相関を見いだした。
3. 超伝導接合と平面型電界効果デバイスを組み合わせることにより電流電圧特性の電界変調効果の増大を測定した。
4. 走査プローブ顕微鏡を用いて酸化物超伝導の微細加工を行い、固有ジョセフソン効果に起因する異常電流特性を観測した。5KにおけるIcRn積は2.5mVを得た。
5. デジタル回路応用を目的としたオーバーダンプ型特性を持つ高温超電導ジョセフソン接合を作製するための技術を、近接効果、トンネル効果の両面から追求し、高速動作に不可欠な高いIcRn積を実現するには、局在準位を含むPrBa2Cu3O7-x(PBCO)をバリアとしたトンネル構造が最適であることを結論した。CoドーフPBCOをバリアとするランプエッジ型接合はバリア厚が6nmから10nmの範囲で良好なジョセフソン特性を示し、4.2KにおけるIcRn積は最大で2mV以上に達することを確認した。埋め込み型超電導グランドプレーンを採用した単一磁束量子モード分周回路を試作し、この回路を温度12Kにおいて、200GHzの周波数で動作させることに成功した。
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