Development of a superconducting nanobridge diode based on the ratchet behavior due to the shape effect and its application

基于形状效应棘轮行为的超导纳米桥二极管的研制及其应用

• 批准号: 23360152
• 负责人: INOUE Masumi
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Meijo University (2012-2013)Nagoya University (2011)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-11-18 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23360152/
• 关键词: 高温超伝導体; ナノブリッジ; 形状効果; ラチェット; ダイオード; ヒステリシス

We studied on the superconducting diode utilizing the ratchet effect of asymmetrical high-temperature superconductor nanobridges, aiming at applications such as bias current supplies for superconducting circuits. Single nanobridges with critical current around ten milliamperes and 9% modulation of the critical current by the applied magnetic field have been obtained. Dependence of the bridge characteristics on the relative position of the bridge and wiring and hysteretic properties of SQUIDs composed of asymmetrical nanobridges are useful information for discussing the physics of these devices. Analysis of the properties by numerical calculation showed the position dependence of vortices around the rectangular hole in a superconducting film. It was understood as the difference of the potential barrier due to the difference of the current distribution.

我们研究了利用不对称高温超导纳米桥棘轮效应的超导二极管，针对超导电路偏置电流源等应用。已经获得了临界电流约为 10 毫安的单纳米桥，并且通过施加的磁场对临界电流进行了 9% 的调制。桥特性对桥和布线相对位置的依赖性以及由不对称纳米桥组成的 SQUID 的滞后特性对于讨论这些器件的物理特性是有用的信息。通过数值计算对特性进行分析表明，超导薄膜中矩形孔周围的涡流具有位置依赖性。它被理解为由于电流分布的不同而导致的势垒的差异。

项目成果

超伝導薄膜上における磁束排除効果のモート形状依存性の数値解析

超导薄膜磁通排斥效应护城河形状依赖性的数值分析

• 发表时间: 2012
• 作者: Y. Yamaguchi;Y. Tatematsu;N. Yamada;T. Saito;R. Ikeda;J. C. Mudiganti;I. Ogawa;T. Idehara;溝口翔太,井上真澄,藤巻 朗
• 通讯作者: 溝口翔太,井上真澄,藤巻 朗

Ratchet Effect of the SQUID Composed of Two Parallel Asymmetrical Nanobridges

两个平行不对称纳米桥组成的SQUID的棘轮效应

• 发表时间: 2014
• 作者: Y. Ito;M. Inoue;et al
• 通讯作者: et al

Numerical Analysis on the Vortex Motion in Superconducting Thin Films with Various Types of Moat

具有不同类型护城河的超导薄膜中涡旋运动的数值分析

• 发表时间: 2012
• 作者: S. Mizoguchi;M. Inoue;et al
• 通讯作者: et al

非対称ナノブリッジを利用した高温超伝導デバイスの特性

使用不对称纳米桥的高温超导器件的特性

• 发表时间: 2014
• 作者: 山本宗範;井上真澄;他
• 通讯作者: 他

Fabrication of High- Temperature Superconductor Vertically-Stacked Josephson Junctions without Excess Currents

无过量电流的高温超导体垂直堆叠约瑟夫森结的制造

• 发表时间: 2012
• 作者: T. Fukuoka;M. Inoue;et al
• 通讯作者: et al