微小トンネル接合における散逸効果の研究

微隧道结耗散效应研究

• 批准号: 09233210
• 负责人: 小林 俊一
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09233210/
• 关键词: 微小トンネル接合; ジョセフソン接合; シャント抵抗; 超伝導-絶縁体転移

本研究では、外づけのシャント抵抗によってエネルギー散逸をコントロールしたときの単一の微小トンネル接合の挙動を調べた。まず、試料を作成する技術の開発をおこなった。二層レジストを用いた電子線ビームリソグラフと二軸回転の斜め蒸着を組み合わせて行うことにより微小ジョセフソン接合近傍にシャント抵抗を付加した試料を作成することに成功した。接合の抵抗値を量子抵抗より十分高くし、シャント抵抗を量子抵抗より十分低くした試料で極低温の電気伝導の測定したところ、シャント抵抗がないときには、それ自身では絶縁体的挙動をする接合がシャント抵抗を付加することで超伝導性を明らかに回復するのを示すことができた。これは、ジョセフソンの位相空間における巨視的量子トンネルがシャント抵抗によって抑庄されたことを明確に表している。さらに詳しく調べるために、接合抵抗は同一であるが、シャント抵抗の値を変えた数個の試科を作成して抵抗の温度依存性を調べたところ、シャント抵抗値が量子抵抗値よりも高いところでは絶縁体的、低いところでは超伝導的な挙動を示すことを明らかにした。同じ試料に磁場をかけ、超伝導・絶縁体転移の相図を調べたところ、細かい相違は見られたもののほぼ理論的相図を再現した。

在本研究中，我们研究了当能量耗散由外部分流电阻器控制时单个微隧道结的行为。首先，我们开发了一种制备样品的技术。通过将使用双层抗蚀剂的电子束光刻与双轴旋转的倾斜蒸发相结合，我们成功地在微观约瑟夫森结附近创建了具有分流电阻的样品。当我们使用结电阻充分高于量子电阻并且分流电阻充分低于量子电阻的样品测量极低温度下的电传导时，我们发现在没有分流电阻的情况下，我们能够证明，添加分流电阻可以明显恢复超导性。这清楚地表明约瑟夫森相空间中的宏观量子隧道效应被分流电阻抑制。为了更详细地研究，我们创建了几个具有相同结电阻但不同分流电阻值的测试样本，并研究了电阻的温度依赖性。我们发现分流电阻值高于量子电阻值。据透露，它的行为像绝缘体，但在低温下它的行为像超导体。当他们对同一样品施加磁场并研究超导体/绝缘体转变的相图时，他们几乎能够重现理论相图，尽管存在一些细微的差异。

项目成果

R.Yagi and S.Kobayashi: "Phase Diagran for Supercorductery-Insulator Trarsition in single small Jorephin Junction with Short Registor" J.Phys.Soc.Jpn.66. 3722-3724 (1997)

R.Yagi 和 S.Kobayashi：“具有短寄存器的单个小 Jorephin 结中超导体-绝缘体传输的相图”J.Phys.Soc.Jpn.66。

R.Yagi and S.Kobayashi: "Tuning of Supercorducter-Insulator Trasition in single small Jorephin Junction by Short Registor" J.Phys.Soc.Jpn.66. 3360-3362 (1997)

R.Yagi 和 S.Kobayashi：“通过短寄存器调节单个小 Jorephin 结中的超导体-绝缘体转变”J.Phys.Soc.Jpn.66。