| 研究課題/領域番号 |
20510121
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| 研究機関 | 独立行政法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
野々村 禎彦 独立行政法人物質・材料研究機構, 計算科学センター, 主任研究員 (30280936)
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| 研究分担者 |
田中 秋広 独立行政法人物質・材料研究機構, 環境・エネルギー材料萌芽ラボ, 主幹研究員 (10354143)
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| キーワード | 計算物理 / 超伝導材料・素子 / ジョセフソン接 / テラヘルツ波発振 / 表面インピーダンス / 磁場誘起相転移 |
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| 研究概要 |
高温超伝導ジョセブソン接合を用いたテラヘルツ波発振において、零磁場で発振を示す系に接合面に平行に磁場を印可した場合の発振状態を引き続き調べた。実験で報告されている発振強度の磁場依存性の矛盾(特定の磁場でピークを示すか、磁場とともに単調減少するか)は、表面インピーダンスZの値に応じた磁場依存性のクロスオーバーとして理解できることを示した。また発振強度の磁場依存性における特徴的なピークは、π位相kink状態・非整合位相kink状態・一様位相状態の磁場誘起動的相転移と密接な関係があることがわかった(非整合位相kink状態の中間で急峻に立ち上がるピークと、一様位相状態の緩やかなピークがひとつずつ存在する)。さらに接合数を系統的に変えた計算を行うと、π位相kink状態と非整合位相kink状態の臨界磁場は接合数に反比例して零に近づき、零磁場での発振ピークはこの臨界磁場での発振強度の谷に打ち消される一方、非整合位相kink状態の発振ピーク強度は接合数を増やしても減少せず、ピークの形状は接合数とともに鋭くなり、ピーク磁場は接合数とともに減少するが有限値に飽和するように見える。他方、一様位相状態の発振ピークの形状は接合数に殆ど依存しない。すなわち実験で報告された2ピーク構造が数値的に確認された。なお、東日本大震災の影響で最終段階の計算が若干遅れているが、論文投稿に向けた詰めの段階に入っている。
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