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2012 年度 研究成果報告書

低損傷ナノメートル加工による高温超伝導体ダイオードの創製とその応用

研究課題

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研究課題/領域番号 23656238
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
研究機関名古屋大学

研究代表者

藤巻 朗  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (20183931)

研究期間 (年度) 2011 – 2012
キーワード超伝導 / ナノブリッジ / 単一磁束量子回路 / ボルテックス
研究概要

高温超伝導体薄膜による非対称ナノブリッジと、それを並列化して特性向上を目指した整流用ダイオード素子について研究を進めた。非対称ナノブリッジは、K の形状をしたナノブリッジで、括れの部分からのみアブリコソフボルテックスがブリッジ内に進入可能なラチェット効果を示す。磁場を印加することによって、臨界電流が低減化する。高温超伝導体を用いた実験では、臨界電流の低減量は、ナノブリッジの幅が広いほど、また膜厚が厚いほど大きくなった。これは、線幅が実効的な磁場侵入長に近づくほど、括れ部分に電流が集中し、ラチェット効果が顕著になるためと解釈できる。この非対称ナノブリッジを並列接続した SQUID においては、外部磁場の増加に対し周期的な臨界電流の変調とともに、より大きな磁場領域での変調が観測された。これは、SQUID による臨界電流の低減効果とナノブリッジ単体の臨界電流低減効果が同時に観測されたことを意味する。今後は回路パラメータを最適化することによって、整流用に使えるようなダイオード素子を開発する。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (16件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Ratchet Effect of Single Vortex Motion in Superconducting Asymmetrical Nanobridges2012

    • 著者名/発表者名
      K. Kajino, K. Fujita, B. An, M. Inoue, and A. Fujimaki
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: Vol.51,No.5

    • DOI

      DOI:10.1143/JJAP.51.053101

    • 査読あり
  • [学会発表] The vortex ratchet effect in high-Tcasymmetrical nanobridges under a magnetic field2012

    • 著者名/発表者名
      K. Kajino, B. An, T. Fukuoka, M. Inoue and A. Fujimaki
    • 学会等名
      The 6th East Asia Symposium on Superconductor Electronics
    • 発表場所
      Yonezawa, Japan
    • 年月日
      20121027-29
  • [学会発表] High temperature superconductor vertically stacked Josephson junctions without excess currents for digital circuit applications2012

    • 著者名/発表者名
      T. Fukuoka, K. Kajino, B. An, M. Inoue and A. Fujimaki
    • 学会等名
      High temperature superconductor vertically stacked Josephson junctions without excess currents for digital circuit applications
    • 発表場所
      Yonezawa,Japan
    • 年月日
      20121027-29
  • [学会発表] Numerical analysis on exclusion effect of vortices from superconducting thin films by using time-dependent Ginzburg-Landau equation2012

    • 著者名/発表者名
      S. Mizoguchi, S. Tsutsumi, K. Kajino, H. Akaike, M. Inoue, and A. Fujimaki
    • 学会等名
      The 6th East Asia Symposium on Superconductor Electronics
    • 発表場所
      Yonezawa, Japan
    • 年月日
      20121027-29
  • [学会発表] Demonstration of Vortex RatchetEffect in YBa2Cu3O7-xAsymmetrical Nanobridges2012

    • 著者名/発表者名
      M. Inoue, K. Kajino, S. Mizoguchi, B. An, T. Fukuoka, M. Yamamoto and A. Fujimaki
    • 学会等名
      AppliedSuperconductivity Conference 2012
    • 発表場所
      Portland, U.S.A
    • 年月日
      20121007-12
  • [学会発表] Simulation Study on the Vortex Behavior in Asymmetrical Superconducting Films for DevelopingNanobridge Devices2012

    • 著者名/発表者名
      M. Inoue, K. Kajino, S. Mizoguchi, B. An, T. Fukuoka, M. Yamamoto and A. Fujimaki
    • 学会等名
      Applied Superconductivity Conference 2012
    • 発表場所
      Portland, U.S.A
    • 年月日
      20121007-12
  • [学会発表] 電子ビーム照射型高温超伝導体ナノブリッジの作製2012

    • 著者名/発表者名
      福岡賢明,安 保宇,梶野顕明,山本宗範,井上真澄,藤巻 朗
    • 学会等名
      第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県)
    • 年月日
      20120911-14
  • [学会発表] 超伝導薄膜上における磁束排除効果のモート形状依存性の数値解析2012

    • 著者名/発表者名
      溝口翔太,井上真澄,藤巻 朗
    • 学会等名
      第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県)
    • 年月日
      20120911-14
  • [学会発表] 磁束集中効果が非対称ナノブリッジに及ぼす影響2012

    • 著者名/発表者名
      山本宗範,梶野顕明,福岡賢明,井上真澄,藤巻 朗
    • 学会等名
      第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県)
    • 年月日
      20120911-14
  • [学会発表] 回路作製プロセスにおける高温超伝導積層ジョセフソン接合のばらつきの低減2012

    • 著者名/発表者名
      福岡賢明,梶野顕明,安 保宇,井上真澄,藤巻 朗
    • 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(東京都)
    • 年月日
      20120315-18
  • [学会発表] モートの形状による超伝導薄膜の磁束排除効果の数値解析2012

    • 著者名/発表者名
      溝口翔太,井上真澄,藤巻 朗
    • 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(東京都)
    • 年月日
      20120315-18
  • [学会発表] Characteristics of HTS nanobridges with symmetric and asymmetric geometries2012

    • 著者名/発表者名
      A. Fujimaki, K. Kajino, B. An, M. Yamamoto, and, M. Inoue
    • 学会等名
      International Workshop on Pathbreaking Phase Sciences in Superconductivity 2012
    • 発表場所
      Osaka,Japan
    • 年月日
      20120113-15
  • [学会発表] Characteristics of HTS nanobridges with symmetric and asymmetric Geometries2012

    • 著者名/発表者名
      A. Fujimaki, K. Kajino, B. An, M. Yamamoto and M. Inoue
    • 学会等名
      International Workshop on Pathbreaking Phase Sciences in Superconductivity 2012
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      2012-01-15
  • [学会発表] Study on the Exclusion Effect of Magnetic Flux in a Superconducting Thin Film by Numerical Calculation Using the Time-dependent Ginzburg-Landau (TDGL) Equation2011

    • 著者名/発表者名
      Masumi Inoue, Saki Tsutsumi, Naoki Mitamura, Hiroyuki Akaike, and Akira Fujimaki
    • 学会等名
      Superconductivity Centennial Conference
    • 発表場所
      Den Hauge, Netherland
    • 年月日
      20110918-23
  • [学会発表] 非対称ナノブリッジにおける電流電圧特性の磁場依存性2011

    • 著者名/発表者名
      梶野顕明,安 保宇,福岡賢明,井上真澄,藤巻 朗
    • 学会等名
      第72回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      山形大学(山形県)
    • 年月日
      20110829-0902
  • [学会発表] 回路化プロセスにおける積層型ジョセフソン接合の特性評価2011

    • 著者名/発表者名
      福岡賢明,梶野顕明,安 保宇,井上真澄,藤巻 朗
    • 学会等名
      第72回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      山形大学(山形県)
    • 年月日
      20110829-0902
  • [学会発表] 特性向上に向けた高温超伝導体ナノブリッジ作製プロセスの検討2011

    • 著者名/発表者名
      安 保宇,梶野顕明,福岡賢明,井上真澄,藤巻 朗
    • 学会等名
      第72回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      山形大学(山形県)
    • 年月日
      20110829-0902
  • [備考]

    • URL

      http://www.super.nuqe.nagoya-u.ac.jp

URL: 

公開日: 2014-09-25  

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