ジョセフソン接合の微小シャピロステップ特性の近似式

概要

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シャピロステップの観測はジョセフソン接合の評価上重要である.この理論特性は電流駆動のRSJモデルに基づく規格化周波数Ωをパラメータとする非線形微分方程式で与えられる^(14).このモデルは実験結果との一致が良い反面,方程式の数値解を求めるのに演算回数が膨大となり,実験結果の理論値を用いた考察に困難を伴った.この観点から,理論特性をΩだけで記述できる簡便な近似式の提案は非常に有効と考えられる.近年研究が盛んな高温超伝導接合はI_cR_n積が大きく,Ω<0.1が予想される.Ω<0.1ではシャピロステップの電流振幅が極端に減少する.実際に高温超伝導接合でシャピロステップが観測されないことがあるが,これはΩ<0.1の測定条件が原因とも考えられる.この問題を明らかにすることは接合の評価上重要である.しかし,Ω<0.1の領域に関する詳細な解析はまだ行われていない.一方,Ω<0.1はジョセフソンミクサの理想動作条件であり,特性の理解は応用上も重要である.本論文では,Ω<0.1の理論特性の把握および近似式の導出と,シャピロステップが観測できない状況に関し考察を加える.解析結果と実験値を比較し,解析の効果を明らかにする.
社団法人電子情報通信学会の論文
1994-09-25