as-grown MgB_2薄膜を用いたジョセフソン接合(デジタル,一般)
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概要
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as-grown MgB_2薄膜及びMgB_2ジョセフソン接合の作成について述べる。MgB_2薄膜作成に関しては共蒸着法及びスパッタリング法により作成した。共蒸着法で37K、スパッタリング法で29Kの臨界温度をもつ薄膜作成に成功した。共蒸着法で作成したMgB_2薄膜の膜厚依存性を調べたところ、4.5nmの膜厚で臨界温度8Kの薄膜が得られた。SIS接合に関してはMgB_2/AIN/MgB_2の積層型接合を作成し、臨界電流密度114A/cm^2、2△=3.7mVのギャップ構造を示す典型的なSIS型の電流電圧特性が得られた。また、オーバーダンプ型のジョセブソン接合作成を目指してMgB_2/Al/AlN/MgB_2接合を作成したところ、4.2KでI_CR_N積が190μVのRSJモデルで表される電流電圧特性が得られた。MgB_2/AlN/Al/MgB_2接合に対し、外部磁場を印可したところ、ジョセフソン電流は理想的なフランホーファーパターンでの変調を示し、素子に均一なジョセフソン電流が流れていることが示唆された。この接合に95.622GHzのミリ波を照射したところ、ジョセフソンの関係式と一致する電圧幅を持つ明瞭なシャピロステップが観測された。ステップの電流値は、RSJモデルによる計算と良く一致した。11個の直列MgB_2/AlN/Al/MgB_2接合の電流電圧特性から、素子間の均一性も優れていることが示唆された。
- 2008-01-18
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