二次元超伝導層を用いたスピン機能デバイスの開拓

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23656232
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 宇都宮大学
• 研究代表者: 入江 晃亘 宇都宮大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90241843)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 超伝導材料・素子 / スピンエレクトロニクス / 先端機能デバイス

研究概要

超伝導と磁性を融合した従来にないスピン機能デバイスの開拓を目指し,層状酸化物高温超伝導体に内在する二次元超伝導層におけるスピンに依存した量子輸送現象について研究した.ビスマス系高温超伝導体ウィスカー結晶を用いて作製した試料に対し層に平行な磁場を印加した場合,臨界電流並びに定電流バイアスしたときの試料電圧の磁場依存性がヒステリシスを示すことを見出した.この結果は,同構造を用いることにより液体窒素温度以上で動作可能な新規なスピンデバイス開発の可能性を示すものである.

研究成果

• [雑誌論文] Size dependence of terahertz electromagnetic wave radiation from intrinsic Josephson junctions (2013)
  • 著者名/発表者名: D. Oikawa, A. Irie, K. Yamaki
  • 雑誌名: IEEE Trans. Appl. Supercond 巻: 23 ページ: 1500604-(1-4)
  • DOI: DOI:10.1109/TASC.2012.2231894
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of BSCCO single crystal wiskers for terahertz EM wave oscillator (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Yamaki, R. Fusegi, D. Oikawa, A. Irie
  • 雑誌名: IEEE Trans. Appl. Supercond 巻: 23 ページ: 7200504-(1-4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shapiro Step Response of Intrinsic Josephson Junctions of (Bi1-_xPb_x)_2Sr_2CaCu_2O_y at Elevated Temperatures (2012)
  • 著者名/発表者名: G. Oya, T. Miyasaka, M. Kitamura, A. Irie
  • 雑誌名: Procedia 巻: 36 ページ: 343-348
  • DOI: DOI:10.1016/j.phpro.2012.06.242
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation and Detection of THz Radiation Using Intrinsic Josephson Junctions (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Irie, D. Oikawa, G. Oya
  • 雑誌名: Physics Procedia 巻: 36 ページ: 199-204
  • DOI: DOI:10.1016/j.phpro.2012.06.071
  • 査読あり
• [雑誌論文] Terahertz electromagnetic radiation fromBi_2Sr_2CaCu_2O_y intrinsic Josephson junction stack (2012)
  • 著者名/発表者名: D. Oikawa, A. Irie, K. Yamaki, G. Oya
  • 雑誌名: Physics Procedia 巻: 27 ページ: 312-315
  • DOI: DOI:10.1016/j.phpro.2012.03.473
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic field effects and dynamical control of terahertz electromagnetic wave emission from high-T_c superconducting Bi_2Sr_2CaCu_2O_8+δ mesa structures (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Yamaki, M. Tsujimoto, T. Yamamoto, T.Kashiwagi, H. Minami, A. Irie, K. Kadowaki
  • 雑誌名: J. Physics: ConferenceSeries 巻: 400 ページ: 022137-(1-4)
  • DOI: DOI:10.1088/1742-6596/400/2/022137
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of critical current of intrinsic Josephson junctions due to spin injection (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Irie, N. Arakawa, M. Kitamura, H. Sakuma, G. Oya
  • 雑誌名: IEEE Trans. Appl. Supercond 巻: 21 ページ: 741-744
  • DOI: DOI:10.1109/TASC.2010.2090632
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shapiro step response of intrinsic Josephson junctions with high critical currents of (Bi_1-xPb_x)_2Sr_2CaCu_2O_y (2011)
  • 著者名/発表者名: N.B. Othman, G. Oya, M. Kitamura, A. Irie
  • 雑誌名: IEEE Trans. Appl. Supercond 巻: 21 ページ: 176-179
  • DOI: DOI:10.1109/TASC.2010.2091248
  • 査読あり
• [学会発表] 高温超伝導体BSCCOウィスカー結晶へのスピン注入 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村田健一郎,八巻和宏,入江晃亘
  • 学会等名: 第60回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 20130327-0330
• [学会発表] Co/Au/BSCCO接合の零バイアス微分抵抗 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大塚雅哉,入江晃亘,八巻和宏
  • 学会等名: 第60回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 20130327-0330
• [学会発表] Size dependence of terahertz electromagnetic wave radiation from intrinsic Josephson junctions (2012)
  • 著者名/発表者名: D. Oikawa, A. Irie, K. Yamaki
  • 学会等名: Applied Superconductivity
  • 年月日: 20121007-1012
• [学会発表] Synthesis of BSCCO single crystal wiskers for terahertz EM wave oscillator (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Yamaki, R. Fusegi, D. Oikawa, A. Irie
  • 学会等名: Applied Superconductivity
  • 年月日: 20121007-1012
• [学会発表] BSCCO系ウィスカーの構造解析と輸送特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 八巻和宏,伏木亮介,及川大,入江晃亘
  • 年月日: 20120911-0914
• [学会発表] 強磁性体/固有ジョセフソン接合ハイブリッド構造における輸送特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 六大塚雅哉,入江晃亘,八巻和宏
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 20120911-0914
• [学会発表] BSCCO単結晶固有ジョセフソン接合からのTHz電磁波放射特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 及川大,入江晃亘,八巻和宏
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 20120911-0914
• [学会発表] BSCCO系THz発振素子の実現に向けた単結晶ウィスカーの作成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伏木亮介,八巻和宏,及川大,大矢銀一郎,入江晃亘
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] BPSCCOにおけるジョセフソンボルテックスフローへのマイクロ波注入作用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大貫晋吾,仲田智史,北村通英,大矢銀一郎,入江晃亘
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] ジョセフソンボルテックス・フロー抵抗を伴うBPSCCOのシャピロステップ応答 (2012)
  • 著者名/発表者名: 今井佑貴,宮坂貴広,大矢銀一郎,北村通英,入江晃亘
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] BSCCOテラヘルツ波発振素子における発振特性のサイズ依存性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 青木康太,及川大,田村晃一,入江晃亘,八巻和宏,大矢銀一郎
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] Transport properties in ferromagnet/intrinsic-Josephson-junction-s tack heterostructures (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Irie
  • 学会等名: The 6th East Asia Symposium on Superconductor Electronics (EASSE 2011)(招待講演)
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2011-10-28
• [学会発表] Terahertz electromagnetic wave emission and detection using mesa-type intrinsic Josephson unctions (2011)
  • 著者名/発表者名: D. Oikawa, A. Irie, K. Yamaki, G. Oya
  • 学会等名: The 6th East Asia Symposium on Superconductor Electronics(EASSE 2011)
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2011-10-27
• [学会発表] Shapiro step response of intrinsic Josephson junctions of (Bi_1-xPb_x)_2Sr_2CaCu_2O_y at elevated temperatures (2011)
  • 著者名/発表者名: G Oya, T Miyasaka, M Kitamura A Irie
  • 学会等名: Superconductivity Centennial Conference
  • 発表場所: ハーグ
  • 年月日: 2011-09-20
• [学会発表] Generation and detection of THz radiation using intrinsic Josephson junctions (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Irie, D. Oikawa, K. Yamada, G. Oya
  • 学会等名: Superconductivity Centennial Conference
  • 発表場所: ハーグ
  • 年月日: 2011-09-20
• [学会発表] Co/BSCCOメサ構造における固有ジョセフソン接合の臨界電流 (2011)
  • 著者名/発表者名: 荒川直大,青木康太,入江晃亘,八巻和宏,大矢銀一郎
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2011-08-31
• [学会発表] メサ構造固有ジョセフソン接合のテラヘルツ波発振 (2011)
  • 著者名/発表者名: 及川大,山田清孝,入江晃亘,八巻和宏,大矢,銀一郎
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2011-08-31
• [学会発表] Magnetic field effects and dynamic control of terahertz electromagnetic wave emission fromhigh-Tc superconducting Bi_2Sr_2CaCu_2O_8+d mesa structures (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Yamaki, M. Tsujimoto, T. Yamamoto, T.Kashiwagi, H. Minami, A. Irie, K. Kadowaki
  • 学会等名: The 26th International Conference on Low Temperature Physics (LT26)
  • 発表場所: Beijing International Convention Center
  • 年月日: 2011-08-12
• [学会発表] Terahertz electromagnetic radiation from Bi_2Sr_2CaCu_2O_y intrinsic Josephson junction stack (2011)
  • 著者名/発表者名: D. Oikawaa, A. Irie, K. Yamaki, G. Oya
  • 学会等名: 第24回国際超電導シンポジ ウム(ISS2011)
  • 年月日: 2011-01-24