| 研究課題/領域番号 |
24540314
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
大塚 洋一 筑波大学, 数理物質系, 教授 (50126009)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | ナノコンタクト / 熱伝導 / 超伝導ポイントコンタクト / 単原子・単分子伝導 |
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| 研究実績の概要 |
(1)PbおよびPb-Sn合金のナノコンタクトを機械的破断接合(MBJ)法で作り、超伝導状態での電流-電圧特性を広いバイアス電圧領域で調べた。過剰電流から求めた電子の平均透過率は、G=(2～10)G_0において、Pbでは0.85、Pb-Snでは0.60となり、有意な差がある。また局所過熱による接合の超伝導・常伝導転移を両系で確認し、臨界電力の温度変化を調べた。
(2)ポリイミド絶縁膜を介した基板への放熱を考慮した1次元伝熱モデルを数値的に解き、接合部の温度上昇をシミュレートした結果、Pbについて実験値とかなりよい一致を見た。
(3)接合近傍の温度を直接検出するためにAuGe合金微小温度センサーを取り付けたMBJ試料の開発を行った。Al-ナノコンタクトの左右に4μm離して1対のAuGe素子を付ける構造は得ているものの、コンタクトや温度センサーの導通不良によって低温で測定するには至らなかった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
アルミニウム-MBJの接合部位の近傍に一対の微小温度センサーを配置した試料の作製を進めたが、コンタクトや温度センサーの導通不良によって低温で測定するには至らなかった。平坦ではない金属細線上にナノセンサーをつける事は我々には新しい経験であり、作製プロセス条件を十分に決定することができなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究期間を1年間延長し、当初の課題である接合近傍の局所温度の直接検出を行う。必要な試料構造はできており、あと一歩と考えている。プロセス条件を見直し動作する試料を作り、電流バイアスしたナノコンタクトでの発熱の対称性、電子温度と格子温度の関係、接合の熱伝導と接合抵抗の関係等を調べる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
支出予定の主は消耗品であったが温度センサー付きMBJ試料の完成が遅れ低温実験ができないことにより支出が減ったこと、および結果を得るために研究期間の延長が必要になったため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
試料作製のための消耗品、微細加工プラットフォーム装置使用料、寒剤使用料、学会発表に伴う旅費に使用する。
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