JPH05160449A - ジョセフソン接合構造 - Google Patents
ジョセフソン接合構造Info
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- JPH05160449A JPH05160449A JP4129374A JP12937492A JPH05160449A JP H05160449 A JPH05160449 A JP H05160449A JP 4129374 A JP4129374 A JP 4129374A JP 12937492 A JP12937492 A JP 12937492A JP H05160449 A JPH05160449 A JP H05160449A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｒを稀土類とするときに、非超伝導障壁と、
（Ｒ）ＢａＣｕＯ属の高温超伝導物質からなる少なくと
も一つの膜との間に形成されたジョセフソン接合構造に
おいて、前記障壁における超電流のより長いコヒーレン
トな長さを得る。 【構成】 前記膜は前記層として（Ｒ）ＢａＣｕＯ属の
超伝導物質からなる少なくとも一つの電気的なアクセス
層により支持され、前記ジョセフソン接合は、前記膜の
結晶単位セルの長軸“Ｃ”に垂直であり、前記軸“Ｃ”
は超伝導物質のＣｕＯ面に垂直であることを特徴とす
る。
（Ｒ）ＢａＣｕＯ属の高温超伝導物質からなる少なくと
も一つの膜との間に形成されたジョセフソン接合構造に
おいて、前記障壁における超電流のより長いコヒーレン
トな長さを得る。 【構成】 前記膜は前記層として（Ｒ）ＢａＣｕＯ属の
超伝導物質からなる少なくとも一つの電気的なアクセス
層により支持され、前記ジョセフソン接合は、前記膜の
結晶単位セルの長軸“Ｃ”に垂直であり、前記軸“Ｃ”
は超伝導物質のＣｕＯ面に垂直であることを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２つの超伝導層間に挟
まれた非超伝導構造を備えたジョセフソン接合の構造に
関する。本発明の構造は、いわゆる高臨界温度超伝導
（ＨＣＴＳ）物質によりより大きなコヒーレントな長さ
（コヒーレントな長さがジョセフソン効果を引き出す長
さである。）から導き出せるようにする際に、ジョセフ
ソン接合の設定を容易にする。
まれた非超伝導構造を備えたジョセフソン接合の構造に
関する。本発明の構造は、いわゆる高臨界温度超伝導
（ＨＣＴＳ）物質によりより大きなコヒーレントな長さ
（コヒーレントな長さがジョセフソン効果を引き出す長
さである。）から導き出せるようにする際に、ジョセフ
ソン接合の設定を容易にする。
【０００２】
【従来の技術】ジョセフソン効果は、超伝導に関する効
果であり、これによって超伝導電流又は超電流が２つの
超伝導体間の障壁を通って流れることができる。障壁が
絶縁又は半導体のときは、その厚さはコヒーレントな長
さの範囲内にある。この障壁が通常の金属である場合
は、その最大厚さは超伝導体におけるコヒーレントな長
さと、金属における電子の平均自由路に従う。
果であり、これによって超伝導電流又は超電流が２つの
超伝導体間の障壁を通って流れることができる。障壁が
絶縁又は半導体のときは、その厚さはコヒーレントな長
さの範囲内にある。この障壁が通常の金属である場合
は、その最大厚さは超伝導体におけるコヒーレントな長
さと、金属における電子の平均自由路に従う。
【０００３】ジョセフソン接合は、超伝導体の２つの層
間にある絶縁物質の障壁により構成される。通常の物質
の層が十分に薄く、かつその厚さが超伝導物質の２つの
層のコヒーレントな長さの総和に高々等しいときは、超
電流がこの絶縁物質の層を介して流れる。
間にある絶縁物質の障壁により構成される。通常の物質
の層が十分に薄く、かつその厚さが超伝導物質の２つの
層のコヒーレントな長さの総和に高々等しいときは、超
電流がこの絶縁物質の層を介して流れる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】実際において、非超伝
導物質（金属、半導体又は絶縁体）の性質に従ってジョ
セフソン接合を形成することは非常に困難であり、障壁
の層の厚さは０．３〜０．５ｎｍである。平坦で、均質
な厚さを有し、かつ短絡回路のない障壁を得ることは非
常に困難である。
導物質（金属、半導体又は絶縁体）の性質に従ってジョ
セフソン接合を形成することは非常に困難であり、障壁
の層の厚さは０．３〜０．５ｎｍである。平坦で、均質
な厚さを有し、かつ短絡回路のない障壁を得ることは非
常に困難である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、超伝導体が
銅、バリウム、及びＹＢａＣｕＯとして知られている酸
化稀土類であるときは、ＹＢａＣｕＯにおける飽和した
ＣｕＯ面に平行な高臨界温度超伝導体のコヒーレントな
長さの最大長を用いることをにより、ジョセフソン接合
の形成を改良するものである。従って、ジョセフソン接
合の２つの層を形成するように障壁と接触している２つ
の層の超伝導体のうちの少なくとも一つの層が、障壁に
対して垂直な飽和ＣｕＯ面を有するときは、障壁におけ
るコヒーレントな長さは大きくなる。これは、障壁をも
っと厚く（１．５〜２ｎｍ）、従って容易に作ることが
できることを意味する。本発明は他の属の異方性の超伝
導体に適用されてもよい。
銅、バリウム、及びＹＢａＣｕＯとして知られている酸
化稀土類であるときは、ＹＢａＣｕＯにおける飽和した
ＣｕＯ面に平行な高臨界温度超伝導体のコヒーレントな
長さの最大長を用いることをにより、ジョセフソン接合
の形成を改良するものである。従って、ジョセフソン接
合の２つの層を形成するように障壁と接触している２つ
の層の超伝導体のうちの少なくとも一つの層が、障壁に
対して垂直な飽和ＣｕＯ面を有するときは、障壁におけ
るコヒーレントな長さは大きくなる。これは、障壁をも
っと厚く（１．５〜２ｎｍ）、従って容易に作ることが
できることを意味する。本発明は他の属の異方性の超伝
導体に適用されてもよい。
【０００６】従って、本発明は、２つの超伝導層のうち
の少なくとも一つのために、ＣｕＯの結晶学的な面が障
壁層に対して垂直となるように、２つの超伝導層間に位
置する非超伝導の障壁層により形成されたジョセフソン
接合構造に存在する。更に、本発明は、ＹＢａＣｕＯの
結晶単位セルにおいて、長軸はＣｕＯ面に対して垂直で
あり、前記障壁と接触している超伝導層はこれらの結晶
単位セルの長軸が前記障壁に対して平行となるように堆
積される。
の少なくとも一つのために、ＣｕＯの結晶学的な面が障
壁層に対して垂直となるように、２つの超伝導層間に位
置する非超伝導の障壁層により形成されたジョセフソン
接合構造に存在する。更に、本発明は、ＹＢａＣｕＯの
結晶単位セルにおいて、長軸はＣｕＯ面に対して垂直で
あり、前記障壁と接触している超伝導層はこれらの結晶
単位セルの長軸が前記障壁に対して平行となるように堆
積される。
【０００７】特に、本発明は、Ｒを稀土類とするとき
に、非超伝導障壁と、(R)BaCuO属の高温超伝導物質から
なる少なくとも一つの膜との間に形成されたジョセフソ
ン接合構造からなる。前記ジョセフソン接合は、前記障
壁における超電流のより大きなコヒーレントな長さを得
るために、超伝導物質のＣｕＯ面に垂直なその結晶単位
セルの長軸“Ｃ”が前記障壁により前記ジョセフソン接
合面に対して平行となるように、超伝導物質の膜が配向
されている。
に、非超伝導障壁と、(R)BaCuO属の高温超伝導物質から
なる少なくとも一つの膜との間に形成されたジョセフソ
ン接合構造からなる。前記ジョセフソン接合は、前記障
壁における超電流のより大きなコヒーレントな長さを得
るために、超伝導物質のＣｕＯ面に垂直なその結晶単位
セルの長軸“Ｃ”が前記障壁により前記ジョセフソン接
合面に対して平行となるように、超伝導物質の膜が配向
されている。
【０００８】本発明は、添付する図面に関連させて、以
下の詳細な２つの実施例から更に明確に理解されるであ
ろう。
下の詳細な２つの実施例から更に明確に理解されるであ
ろう。
【０００９】
【実施例】図１はこれら高臨界温度超伝導物質のうちの
一つの結晶における原子の空間的な分布を示す。この分
布は便宜上、ＹＢａＣｕＯとして表わしているが、より
一般的にはイットリウム原子もジスプロシウムのような
稀土類原子により置換されてもよい。これら物質は斜方
晶系において結晶化する。図１の基本的な結晶におい
て、稀土類原子Ｙ及び２つのバリウム原子Ｂａを識別す
るのは容易である。銅の原子は小さな黒丸により、酸素
原子Ｏは中間的な大きさの斜線付き丸により、空格子点
は小さな白丸により表わされている。結晶における空格
子点の数は酸化の程度により、ＣｕＯ面は全て同じよう
に酸化されてはいない。従って、１〜４により表わされ
ている４つのＣｕＯ面を考えると、２つの中央面２及び
３は酸素により（それぞれ２Ｃｕ原子及び４Ｏ原子によ
り）飽和され、一方２つの外面１及び４は酸素により
（それぞれ４ＣｕＯ面原子、２つのＯ原子及び空格子
点）飽和されていない。導電性は飽和された中央面２及
び３の方が非飽和の外面１及び４、又は５及び６により
表わす直交面のものよりも大きいというのは公知であ
る。更に、与えられた超伝導／非超伝導の対に関し、コ
ヒーレントな長さは飽和したＣｕＯ面に対して平行で長
い。従って、コヒーレントな長さは、同一対に関し、参
照番号５及び６の面に対して平行で短い。
一つの結晶における原子の空間的な分布を示す。この分
布は便宜上、ＹＢａＣｕＯとして表わしているが、より
一般的にはイットリウム原子もジスプロシウムのような
稀土類原子により置換されてもよい。これら物質は斜方
晶系において結晶化する。図１の基本的な結晶におい
て、稀土類原子Ｙ及び２つのバリウム原子Ｂａを識別す
るのは容易である。銅の原子は小さな黒丸により、酸素
原子Ｏは中間的な大きさの斜線付き丸により、空格子点
は小さな白丸により表わされている。結晶における空格
子点の数は酸化の程度により、ＣｕＯ面は全て同じよう
に酸化されてはいない。従って、１〜４により表わされ
ている４つのＣｕＯ面を考えると、２つの中央面２及び
３は酸素により（それぞれ２Ｃｕ原子及び４Ｏ原子によ
り）飽和され、一方２つの外面１及び４は酸素により
（それぞれ４ＣｕＯ面原子、２つのＯ原子及び空格子
点）飽和されていない。導電性は飽和された中央面２及
び３の方が非飽和の外面１及び４、又は５及び６により
表わす直交面のものよりも大きいというのは公知であ
る。更に、与えられた超伝導／非超伝導の対に関し、コ
ヒーレントな長さは飽和したＣｕＯ面に対して平行で長
い。従って、コヒーレントな長さは、同一対に関し、参
照番号５及び６の面に対して平行で短い。
【００１０】これは、厚さを飽和したＣｕＯ面の中央面
２及び３に対して平行に測定する非超伝導障壁が面５及
び６に対して平行となる厚さを有する障壁よりも厚くが
できること（従って形成が容易なこと）を意味する。
２及び３に対して平行に測定する非超伝導障壁が面５及
び６に対して平行となる厚さを有する障壁よりも厚くが
できること（従って形成が容易なこと）を意味する。
【００１１】より一般的に、ＹＢａＣｕＯの斜方結晶
は、 −短軸“ａ”（ａ＝３．８２ ） −短軸“ｂ”（ｂ＝３．８９ ） −短軸“ｃ”（ｃ＝１１．６９ ） を有し、軸“ｃ”はアライメントＢａ−Ｙ−Ｂａに対し
て平行であり、かつ飽和ＣｕＯ面の中央面２及び３に対
して垂直である。
は、 −短軸“ａ”（ａ＝３．８２ ） −短軸“ｂ”（ｂ＝３．８９ ） −短軸“ｃ”（ｃ＝１１．６９ ） を有し、軸“ｃ”はアライメントＢａ−Ｙ−Ｂａに対し
て平行であり、かつ飽和ＣｕＯ面の中央面２及び３に対
して垂直である。
【００１２】障壁におけるコヒーレントな長さは、障壁
がＹＢａＣｕＯ結晶単位セルの軸“ｃ”に対して平行な
らば、大きい。
がＹＢａＣｕＯ結晶単位セルの軸“ｃ”に対して平行な
らば、大きい。
【００１３】図２は本発明による第１のジョセフソン接
合構造を示す。これは、−基板７、ジョセフソン接合に
対する電流にアクセスを与える第１の層である超伝導物
質のアクセス層８、−２つの超伝導層９及び１１のうち
の少なくとも一つのと接触している障壁１０により形成
されたジョセフソン接合、及び−ジョセフソン接合に対
する電流にアクセスを与える第２の層である超伝導体物
質の層１２らなる。
合構造を示す。これは、−基板７、ジョセフソン接合に
対する電流にアクセスを与える第１の層である超伝導物
質のアクセス層８、−２つの超伝導層９及び１１のうち
の少なくとも一つのと接触している障壁１０により形成
されたジョセフソン接合、及び−ジョセフソン接合に対
する電流にアクセスを与える第２の層である超伝導体物
質の層１２らなる。
【００１４】これらの層の全ての場合で、層にハッチを
付けた線は、飽和したＣｕＯ面に対して並行な面、即ち
結晶単位セルの長軸“ｃ”に対して垂直な面に平行な面
を表わしている。
付けた線は、飽和したＣｕＯ面に対して並行な面、即ち
結晶単位セルの長軸“ｃ”に対して垂直な面に平行な面
を表わしている。
【００１５】基板７は例えばチタン化ストロンチウムＳ
ｒＴｉｏ3 からなるものでもよいが、ＣＡ構造と呼ばれ
るこの第１の構造において、断面は基板７上の水平線に
より表わした結晶学面（００１）に対して平行である。
ｒＴｉｏ3 からなるものでもよいが、ＣＡ構造と呼ばれ
るこの第１の構造において、断面は基板７上の水平線に
より表わした結晶学面（００１）に対して平行である。
【００１６】Ｓr Ｔi Ｏ3 のものと整合された格子パラ
メータ井戸を有する（Ｒ）Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏ7 （Ｒは稀土
類である）の超伝導体からなるアクセス層８及び層１２
は、飽和したＣｕＯ面を有する。障壁１０即ち障壁に対
して垂直な軸“ｃ”に対して平行な飽和したＣｕＯ面を
有する。
メータ井戸を有する（Ｒ）Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏ7 （Ｒは稀土
類である）の超伝導体からなるアクセス層８及び層１２
は、飽和したＣｕＯ面を有する。障壁１０即ち障壁に対
して垂直な軸“ｃ”に対して平行な飽和したＣｕＯ面を
有する。
【００１７】逆に、同一型式（Ｒ）Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏ7 物
質からなる２つの超伝導層９及び１１は、障壁１０に対
して垂直に飽和したＣｕＯ面を有するので、障壁におけ
るコヒーレントな長さは異なる配向の場合のものより大
きい。従って、これら結晶単位セルの軸“ｃ”は障壁に
対して平行である。
質からなる２つの超伝導層９及び１１は、障壁１０に対
して垂直に飽和したＣｕＯ面を有するので、障壁におけ
るコヒーレントな長さは異なる配向の場合のものより大
きい。従って、これら結晶単位セルの軸“ｃ”は障壁に
対して平行である。
【００１８】障壁１０は厚さがコヒーレントな長さの範
囲にある、即ち長さが高々１．５〜２ｍｍの範囲にある
膜により構成される。これは超伝導体でない物質からな
る。ＳＮＳ（即ち、超伝導体−通常金属−超伝導体）型
の障壁において、これは金又は銀のような「通常」の金
属である。ＳＩＳ（超伝導体−絶縁体−超伝導体）型の
障壁において、これは絶縁体、又はＢａＦ2 、ＭｇＯ、
ＺｒＯ3 、ＳｉＴｉＯ 3 、ＡｌＧａＯ3 、ＬａＧａＯ3
等のような稀土類の酸化物である。いずれにしろ、ジョ
セフソン接合を形成する障壁、及び膜又は複数の膜は整
合している格子パラメータを有する必要がある。
囲にある、即ち長さが高々１．５〜２ｍｍの範囲にある
膜により構成される。これは超伝導体でない物質からな
る。ＳＮＳ（即ち、超伝導体−通常金属−超伝導体）型
の障壁において、これは金又は銀のような「通常」の金
属である。ＳＩＳ（超伝導体−絶縁体−超伝導体）型の
障壁において、これは絶縁体、又はＢａＦ2 、ＭｇＯ、
ＺｒＯ3 、ＳｉＴｉＯ 3 、ＡｌＧａＯ3 、ＬａＧａＯ3
等のような稀土類の酸化物である。いずれにしろ、ジョ
セフソン接合を形成する障壁、及び膜又は複数の膜は整
合している格子パラメータを有する必要がある。
【００１９】ジョセフソン接合に対する電流におけるア
クセスは、アクセス層８及び層１２上の２つのパッド１
３及び１４により得られる。相互接続は、好ましくは超
伝導物質からなる。
クセスは、アクセス層８及び層１２上の２つのパッド１
３及び１４により得られる。相互接続は、好ましくは超
伝導物質からなる。
【００２０】やや異なる構造を図３に示す。図３におけ
る層の数、特性及び積層は図２のものと同一であるが、
図３における基板は角度ａによりずらされている。この
角度ａは、基板の断面が結晶格子の面に対してもはや平
行でないことを明確にするだけのために誇張されてい
る。
る層の数、特性及び積層は図２のものと同一であるが、
図３における基板は角度ａによりずらされている。この
角度ａは、基板の断面が結晶格子の面に対してもはや平
行でないことを明確にするだけのために誇張されてい
る。
【００２１】基板７とアクセス層８との間の格子パラメ
ータの整合が十分に良好（これはＳｒＴｉＯ3 と（Ｒ）
Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏ7 との間の場合である。）ならば、超伝
導体のアクセス層８は、基板のものとその長軸“ｃ”を
整合するように、基板のずれに適応される。従って、ア
クセス層８において飽和したＣｕＯ面は基板７のするふ
と、更に超伝導層９の表面とも角度ａを形成し、この構
造をずれたＣＡ構造であるという。
ータの整合が十分に良好（これはＳｒＴｉＯ3 と（Ｒ）
Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏ7 との間の場合である。）ならば、超伝
導体のアクセス層８は、基板のものとその長軸“ｃ”を
整合するように、基板のずれに適応される。従って、ア
クセス層８において飽和したＣｕＯ面は基板７のするふ
と、更に超伝導層９の表面とも角度ａを形成し、この構
造をずれたＣＡ構造であるという。
【００２２】この構造の値は、アクセス層８と接触して
いる超伝導層９がいくつかの酸化銅の面をそれらの端部
により挟み込む。これは２つのアクセス層８と超伝導層
９との間の接合で臨界電流を増加させる。図１を参照し
て前述したので、導電性は酸化銅面に沿って大きく、抵
抗性は結晶単位セルの長軸“ｃ”に平行な面５及び６に
沿って大きい。このことから、基板のＣｕＯ面が近傍の
ＣｕＯ面を挟み込むと、臨界電流は、一つの層から他の
層に流れるために高い抵抗性の面に沿って伝搬される必
要があるので、高いということがいえる。
いる超伝導層９がいくつかの酸化銅の面をそれらの端部
により挟み込む。これは２つのアクセス層８と超伝導層
９との間の接合で臨界電流を増加させる。図１を参照し
て前述したので、導電性は酸化銅面に沿って大きく、抵
抗性は結晶単位セルの長軸“ｃ”に平行な面５及び６に
沿って大きい。このことから、基板のＣｕＯ面が近傍の
ＣｕＯ面を挟み込むと、臨界電流は、一つの層から他の
層に流れるために高い抵抗性の面に沿って伝搬される必
要があるので、高いということがいえる。
【００２３】ずれたＣＡ構造は（基板を除いて）障壁１
０に対して対称である。
０に対して対称である。
【００２４】パッド１３及び１４はＣＡ構造のようにア
クセス層８及び層１２上に直接形成されてもよい。しか
し、前記層（又は前記２つの層のうちの少なくとも一
つ）は角度ａによりずらされているので、ジョセフソン
接合を形成する膜として同一の効果のおかげでパッド１
３及び１４を得るのは都合がよい。従って、ずれたＣＡ
構造の場合に、パッド１３及び１４は、好ましくは、接
合の超伝導層９及び１１としてＣｕＯ面の同一配向を有
する超伝導体物質の膜１５及び１６上に堆積される。従
って、これらのＣｕＯ面は基板のＣｕＯ面を挟み込み、
パッドにおける臨界電流は高い。
クセス層８及び層１２上に直接形成されてもよい。しか
し、前記層（又は前記２つの層のうちの少なくとも一
つ）は角度ａによりずらされているので、ジョセフソン
接合を形成する膜として同一の効果のおかげでパッド１
３及び１４を得るのは都合がよい。従って、ずれたＣＡ
構造の場合に、パッド１３及び１４は、好ましくは、接
合の超伝導層９及び１１としてＣｕＯ面の同一配向を有
する超伝導体物質の膜１５及び１６上に堆積される。従
って、これらのＣｕＯ面は基板のＣｕＯ面を挟み込み、
パッドにおける臨界電流は高い。
【００２５】（Ｒ）Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏ7 属の高臨界温度超
伝導物質の場合に、“ｃ”上の結晶配向“ａ”による膜
又はその逆のエピタキシャル成長は、パラメータ“ｃ”
と臨界電流のパラメータ“ａ”（３ａ）の３倍との間で
適正に一致させるために行なわれてもよい。
伝導物質の場合に、“ｃ”上の結晶配向“ａ”による膜
又はその逆のエピタキシャル成長は、パラメータ“ｃ”
と臨界電流のパラメータ“ａ”（３ａ）の３倍との間で
適正に一致させるために行なわれてもよい。
【００２６】本発明によるジョセフソン接合の構造は、
レーザ溶発及び分子ビーム・エピタキシーの技術を含む
いくつかの堆積方法による行なわれてもよい。レーザ溶
発において、膜の結晶配向に影響する主パラメータは基
板の温度及び酸素圧力である。更に、これは他の堆積技
術の場合はであり、この配向の場合は面１００（又は０
１０）又は００１の成長の動力学の異方性と、これら２
つのパラメータの機能として結晶のパラメータとの変動
に関連している。現場において成長処理のようなエピタ
キシャル成長をさせることは、急激なインタフェースを
保証し、従って接合を介して複数対の銅電子を効率的に
転送するの確実にする。
レーザ溶発及び分子ビーム・エピタキシーの技術を含む
いくつかの堆積方法による行なわれてもよい。レーザ溶
発において、膜の結晶配向に影響する主パラメータは基
板の温度及び酸素圧力である。更に、これは他の堆積技
術の場合はであり、この配向の場合は面１００（又は０
１０）又は００１の成長の動力学の異方性と、これら２
つのパラメータの機能として結晶のパラメータとの変動
に関連している。現場において成長処理のようなエピタ
キシャル成長をさせることは、急激なインタフェースを
保証し、従って接合を介して複数対の銅電子を効率的に
転送するの確実にする。
【００２７】障壁１０の他端上の２つの超伝導層９及び
１１を有するジョセフソン接合を参照し、本発明を一実
施例による説明した。更に、超伝導体−通常金属型構
造、又は超伝導体−絶縁体−通常金属型構造に適用され
得るが、対称構造は鎖を通して超伝導体からの利益のた
めに、好ましい。
１１を有するジョセフソン接合を参照し、本発明を一実
施例による説明した。更に、超伝導体−通常金属型構
造、又は超伝導体−絶縁体−通常金属型構造に適用され
得るが、対称構造は鎖を通して超伝導体からの利益のた
めに、好ましい。
【００２８】本発明は高速エレクトロニクス、特にディ
ジタル・エレクトロニクスのためにジョセフソン接合を
形成すること、並びに磁界を測定するための計器、特に
サンソイッチ構成においてＳＱＵＩＤ（超伝導量子化イ
ンタフェース・デバイス）として知られている計器の形
成に適用されてもよい。
ジタル・エレクトロニクスのためにジョセフソン接合を
形成すること、並びに磁界を測定するための計器、特に
サンソイッチ構成においてＳＱＵＩＤ（超伝導量子化イ
ンタフェース・デバイス）として知られている計器の形
成に適用されてもよい。
【００２９】本発明は請求の範囲に従って限定される。
【図１】ＹＢａＣｕＯ型式の結晶学的な超伝導体分子配
列図を示す。
列図を示す。
【図２】本発明によるジョセフソン接合の断面図であ
る。
る。
【図３】本発明の変形におけるジョセフソン接合の断面
図である。
図である。
７ 基板 ８ アクセス層 ９、１１ 超伝導層 １０ 障壁 １２ 層 １３、１４ パッド １５、１６ 膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アラン スキュル フランス国， 92140 クラマル， アベ ニュ シュネーデル 54番地 (72)発明者 ブルノ ギセレ フランス国， 77000 メル， リュ ポ ール バレル 14番地
Claims (5)
- 【請求項１】 Ｒを稀土類とするときに、非超伝導障壁
と、(R)BaCuO属の高温超伝導物質からなる少なくとも一
つの膜との間に形成されたジョセフソン接合構造におい
て、前記膜は前記層として(R)BaCuO属の超伝導物質から
なる少なくとも一つの電気的なアクセス層により支持さ
れ、前記ジョセフソン接合は、前記膜の結晶単位セルの
長軸“Ｃ”に垂直であり、前記軸“Ｃ”は超伝導物質の
ＣｕＯ面に垂直であることを特徴とするジョセフソン接
合構造。 - 【請求項２】 非超伝導障壁における超電流のコヒーレ
ントな長さを大きくするために、超伝導物質の膜はその
結晶単位セルの長軸が前記障壁との接合の面に並列とな
るように配向され、前記アクセス層はその結晶単位セル
の長軸“Ｃ”が前記ジョセフソン接合の面に対して垂直
となるように配向されていることを特徴とする請求項１
記載のジョセフソン接合構造。 - 【請求項３】 前記層と前記アクセス層との間の接合に
おける臨界電流を増加させるために、前記アクセス層は
その結晶単位セルの長軸“Ｃ”が前記ジョセフソン接合
に対して垂直に傾けられていることを特徴とする請求項
１記載のジョセフソン接合構造。 - 【請求項４】 少なくとも一つのアクセス層上には少な
くとも一つの電気的な接触パッドが前記障壁により形成
する超伝導膜と同一の特性及び同一の結晶配向を有する
膜の断片により形成されていることを特徴とする請求項
１記載のジョセフソン接合構造。 - 【請求項５】 前記障壁は、絶縁型式、通常は導電性金
属型式又は半導体型式の非超伝導物質から形成されてい
ることを特徴とする請求項１記載のジョセフソン接合構
造。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9104996 | 1991-04-23 | ||
| FR9104996A FR2675951B1 (fr) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | Structure de jonction josephson. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05160449A true JPH05160449A (ja) | 1993-06-25 |
Family
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP4129374A Withdrawn JPH05160449A (ja) | 1991-04-23 | 1992-04-23 | ジョセフソン接合構造 |
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| EP (1) | EP0511056B1 (ja) |
| JP (1) | JPH05160449A (ja) |
| DE (1) | DE69214500T2 (ja) |
| FR (1) | FR2675951B1 (ja) |
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| FR2734058B1 (fr) * | 1995-05-12 | 1997-06-20 | Thomson Csf | Amperemetre |
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| KR0175359B1 (ko) * | 1995-12-15 | 1999-02-01 | 양승택 | 초전도체-절연체-초전도체 조셉슨 터널 접합구조의 제조방법 |
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| US6022832A (en) | 1997-09-23 | 2000-02-08 | American Superconductor Corporation | Low vacuum vapor process for producing superconductor articles with epitaxial layers |
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| US6458223B1 (en) | 1997-10-01 | 2002-10-01 | American Superconductor Corporation | Alloy materials |
| US6475311B1 (en) | 1999-03-31 | 2002-11-05 | American Superconductor Corporation | Alloy materials |
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| US8204564B2 (en) * | 2007-11-07 | 2012-06-19 | Brookhaven Science Associates, Llc | High temperature interfacial superconductivity |
| FR2966636B1 (fr) * | 2010-10-26 | 2012-12-14 | Centre Nat Rech Scient | Element magnetique inscriptible |
| US10333047B2 (en) * | 2011-03-30 | 2019-06-25 | Ambatrue, Inc. | Electrical, mechanical, computing/ and/or other devices formed of extremely low resistance materials |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6439084A (en) * | 1987-08-04 | 1989-02-09 | Mitsubishi Electric Corp | Josephson element |
| FR2626409B1 (fr) * | 1988-01-22 | 1991-09-06 | Thomson Csf | Dispositif en materiau supraconducteur et procede de realisation |
| DE68913419T2 (de) * | 1988-03-25 | 1994-06-01 | Thomson Csf | Herstellungsverfahren von feldemissions-elektronenquellen und anwendung zur herstellung von emitter-matrizen. |
| FR2629636B1 (fr) * | 1988-04-05 | 1990-11-16 | Thomson Csf | Procede de realisation d'une alternance de couches de materiau semiconducteur monocristallin et de couches de materiau isolant |
| US5047390A (en) * | 1988-10-03 | 1991-09-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Josephson devices and process for manufacturing the same |
| JPH03153089A (ja) * | 1989-11-10 | 1991-07-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 複合酸化物超電導材料を用いたトンネル接合素子 |
-
1991
- 1991-04-23 FR FR9104996A patent/FR2675951B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-04-17 DE DE69214500T patent/DE69214500T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-04-17 EP EP92401079A patent/EP0511056B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1992-04-21 US US07/871,537 patent/US5378683A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-04-23 JP JP4129374A patent/JPH05160449A/ja not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2675951B1 (fr) | 1997-08-29 |
| US5378683A (en) | 1995-01-03 |
| DE69214500D1 (de) | 1996-11-21 |
| EP0511056B1 (fr) | 1996-10-16 |
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| DE69214500T2 (de) | 1997-02-20 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990706 |