長い接合を有するBi-2212固有ジョセフソン接合のマイクロ波応答

概要

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Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+x>の長い固有ジョセフソン接合におけるマイクロ波応答特性を実験と数値シミュレーションにより検討した.接合面積50μm×4μm,接合数14の製作した素子において,6.8〜7.8GHzのマイクロ波に対してマイクロ波誘起ステップを観測した.そのステップ電圧のマイクロ波パワー依存性は,磁束フローに起因したステップ特有のパワーの平方根に比例した特性を示し,ステップの最高電圧のジョセフソン周波数は,最高570GHzであった.また,ステップ電圧は温度の上昇とともに減少し,この傾向はフィスケ共振に関わるスウィハート速度の低下により説明できることを示した.次に結合サイン・ゴードン方程式を用いたマイクロ波照射下での長い接合の数値シミュレーションにより,I-V特性と接合内部の電磁界分布を計算し,マイクロ波誘起ステップと接合内でのプラズマ共振の関係が見出された.また,シミュレーションによるステップ電圧のパワー依存性も実験結果と同様な傾向を示す特性が得られた.これらのシミュレーション結果は,観測されたステップがマイクロ波励起によるプラズマ共振であることを強く示唆している.
社団法人電子情報通信学会の論文
2007-07-20