微小トンネル接合の2次元配列の電気伝導

微隧道结二维阵列中的导电

基本信息

批准号：
12740200
负责人：
神田晶申
金额：
$ 1.34万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12740200/
关键词：
微小トンネル接合2次元配列 SiNメンブレン電荷KT転移 Kosterlitz-Thouless転移帯電効果クーロン・ブロッケード微小トンネル接合単電子帯電効果コステリッツ・サウレス転移窒化シリコンメンブレン 2次元系電荷ソリトン

项目摘要

微小トンネル接合の2次元配列の新しい作製法(SiNメンブレンステンシルマスクを蒸着マスクに用いる方法)において昨年度解決し得なかったマスク移動の再現性の問題は、蒸着時の温度上昇によるステージ等の歪みが主たる原因であると判断し、蒸着装置に3枚の反射板を取り付けた。その結果、最大7μm程度あった移動誤差を0.3μmにまで縮小することができ、接合サイズが不均一ながら約25%の歩留まりでアルミニウムの島電極(サイズ0.5μm四方)からなる微小トンネル接合列を作製できるようになった。また、サイズ0.3μm四方のマスクの作製に成功した。作製した試料の低温電気伝導測定により得られた主な成果は以下のとおりである。・磁場中の常伝導状態で温度の低下とともに電荷Kosterlitz-Thouless(KT)転移に特徴的なSRC型の抵抗上昇を観測した。これは、我々が以前観測したものよりも鮮明なものである。試料作成プロセス、測定システムが以前とまったく異なっているにもかかわらず観測できたことから、電荷KT転移の描像の証明となり得ると考えている。超伝導状態では活性化型であったが原因は不明である。また、SRC型の振る舞いは、室温部のノイズ環境の変化により容易に破壊され、活性化型の振る舞いとなることがわかった。これにより、KT転移的振る舞いは見えないと主張する他グループのデータを解釈することが可能である。・ゼロ磁場の超伝導状態から印加磁場を徐々に増加すると、抵抗の温度依存から見積もられるKT転移温度は約20mTの低磁場で速やかに低温に移動しその後徐々に増加して常伝導の値に近づく。これは、理論では予測されていない振る舞いであり、試料中の常伝導電子密度、クーパー対密度の差に関連していると思われる。

去年在新方法中未解决的掩盖运动的可重复性问题是使显微镜隧道键合的两个维度阵列（如何使用SIN MEMBRENCETENSYL面罩用于蒸气 - 掩模）是舞台的扭曲在蒸气期间温度升高时，温度升高。结果，最大运动误差最大约7μm，可以减少到0.3μm，并且粘结尺寸为均匀，约25％的铝岛电极（尺寸为0.5μm平方）现在制作。另外，0.3μm正方形的大小成功。通过低温和电动传导测量所产生的样品获得的主要成就如下。 - 用SRC型电阻观察到磁场中正常传导态的温度升高，其特征在于带电的Kosterlitz-Thouulless（KT）转移。这比我们先前观察到的要清楚。我们认为，即使样本创建过程和测量系统与以前完全不同，这可能是带电KT过渡的证明。原因在超导状态下是未知的，但原因是未知的。此外，发现由于室温的噪声环境的变化，SRC类型的行为很容易被破坏，并成为一种激活类型的行为。结果，可以解释其他组的数据，这些数据声称无法看到KT转移行为。・如果施加的磁场逐渐从零磁场的超导状态逐渐增加，则可以从电阻的温度依赖性估算的KT传递温度迅速将其移至低磁场中的低磁场中，约20吨，逐渐增加，正常传导的值。这是该理论中不可预测的行为，似乎与样品中正常传导电子密度与库珀密度之间的差异有关。