JPS63260083A - Optical functional element - Google Patents

Optical functional element

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JPS63260083A
JPS63260083A JP62093030A JP9303087A JPS63260083A JP S63260083 A JPS63260083 A JP S63260083A JP 62093030 A JP62093030 A JP 62093030A JP 9303087 A JP9303087 A JP 9303087A JP S63260083 A JPS63260083 A JP S63260083A
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Japan
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optical functional
light
superconducting material
electrode
junction
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JP62093030A
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Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Fukuzawa
董 福沢
Yoshinobu Taruya
良信 樽谷
Eizaburo Yamada
山田 栄三郎
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N60/00Superconducting devices
    • H10N60/10Junction-based devices
    • H10N60/12Josephson-effect devices

Landscapes

  • Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To two-dimensionally photodetect an infrared light and to process an image at an ultrahigh speed by forming a two-dimensional arraylike optical bistable device of a high temperature superconducting material. CONSTITUTION:A stripelike high temperature superconducting material is formed on a substrate 6 as an electrode A1. The material is superposed through an oxide film 5 becoming a tunnel barrier in a direction different from previous one as an electrode B2. Another part is wholly covered with a light shielding material 7 except an opening 3. When an element is driven by a constant-current operation, a superconducting state is broken when a current flowing through a Josephson junction Jij exceeds a critical current I0, and it becomes a normal conducting state, thereby generating a voltage V0. When a bias current Is1<I0 flows to a junction Jio and a light in which a light absorption sufficiently occurs at the band gap 2DELTA of the superconducting material is made to irradiate the junction Jij, Cooper pairs of electrons are broken by the absorption, the superconducting state is damaged, and it is transferred to a normal conducting state. Accordingly, an optical bistable device generating bivalent voltages by the bias current Is1 and an optical pulse is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光機能素子に係り、特に光情報処理に用いる高
速面処理型機能デバイスとして用いて好適な光機能素子
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an optical functional device, and particularly to an optical functional device suitable for use as a high-speed surface processing type functional device used in optical information processing.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

超伝導状態にあるジョセフソン接合に、エネルギー・ギ
ャップ2Δに相当するXi波を照射した場合、準粒子が
形成されて超伝導状態から、常伝導状態に系が転移を起
すことが知られている。例えば、バースタイン著の固体
中のトンネル現象。
It is known that when a Josephson junction in a superconducting state is irradiated with Xi waves corresponding to an energy gap of 2Δ, quasiparticles are formed and the system transitions from a superconducting state to a normal conducting state. . For example, tunneling in solids by Burstein.

プレナム・プレス刊、第353〜370頁(1969年
) B、 Hurstein & S、 Lundqv
istTunneling Phenomena  i
n 5olid、  PlenumPress、New
 York  (] 969)pl)353〜370等
に論じられている。
Plenum Press, pp. 353-370 (1969) B, Hurstein & S, Lundqv.
istTunneling Phenomena i
n 5olid, PlenumPress, New
York (] 969) pl) 353-370, etc.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記従来技術は、PbやSnを超伝導材料として用いて
いるため、エネルギー・ギャップは、ミリ・エレクトロ
ン・ボルト(meV)のオーダである。従ってこれに相
当する電磁波は、マイクロ波の領域である。又、ニオ、
ルギー・ギャップが小さいために、液体He温度でしか
、超伝導状態にならないため、電磁波の受信器としては
、きわめて扱いにくいものであった。
Since the above conventional technology uses Pb or Sn as a superconducting material, the energy gap is on the order of millielectron volts (meV). Therefore, the electromagnetic waves corresponding to this are in the microwave region. Also, Nio,
Due to its small Lugie gap, it becomes superconducting only at the temperature of liquid He, making it extremely difficult to use as an electromagnetic wave receiver.

本発明は、高温超伝導材料を用いて、2次元アレイ状の
光双安定デバイスを炸裂することにより赤外光の2次元
的な受光や、画像処理を超高速で行なう、光機能素子を
提供することを目的とする。
The present invention provides an optical functional element that uses a high-temperature superconducting material to perform two-dimensional infrared light reception and image processing at ultra-high speed by exploding a two-dimensional array of optical bistable devices. The purpose is to

これにより、超格子の励起子吸収の飽和を用いた面処理
型光双安定素子や、イオン結晶のバルクを用いた光双安
定素子に比べ、速さと必要な光入力の小ささの点で格段
に優れた性能を得ることができる。
As a result, compared to surface-treated optical bistable devices that use saturation of exciton absorption in a superlattice or optical bistable devices that use bulk ionic crystals, they are significantly faster and require less optical input. It is possible to obtain excellent performance.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

配 土羽目的は、例えば第1図に示すように、高温超伝導材
料からなるジョセフソン接合のアレイ・マトリックスを
構成することにより達成される。
The vane objective is achieved by constructing an array matrix of Josephson junctions of high temperature superconducting material, as shown, for example, in FIG.

第1図及び2図を用いて、この構造を説明する。This structure will be explained using FIGS. 1 and 2.

第1図は、アレイの上面図、第2図は、その一つの接合
に対する断面図である。基板6上にストライプ状の高温
超伝導材料を形成し、電極Aとする。(1)トンネル・
バリアーとなる酸化膜5を介して、1と異なる方向にス
トライプ状の高・温超伝導材料を重ね、電極Bとする。
FIG. 1 is a top view of the array, and FIG. 2 is a cross-sectional view of one of its junctions. A striped high-temperature superconducting material is formed on the substrate 6 to form an electrode A. (1) Tunnel
Electrode B is formed by stacking stripes of high/temperature superconducting material in a direction different from 1 with an oxide film 5 serving as a barrier interposed therebetween.

(2)開口部3を残して、他の部分を遮光性の材質7で
全面をおおう。
(2) Leave the opening 3 and cover the entire surface with a light-shielding material 7.

@1図では、説明を容易にするため、一部のみ記載しで
ある。
In Figure @1, only a portion is shown for ease of explanation.

〔作用〕[Effect]

いま、電極Aを左からA、、A2・・・・・・A1とし
Now let's assume that electrodes A are A, A2, A1 from the left.

電極Bを上からB1.B、・・・・、、H,とする。ジ
Insert electrode B from above into B1. Let B,...,,H,. Ji.

セフソン接合とその上に設けられた窓の位置がJ、と特
定できるように定義する。第1図では。
The position of the Sefson junction and the window provided thereon is defined as J. In Figure 1.

JllとJ3□に光が入射しており、他のジョセフソン
・接合及び、超伝導電極には、光は照射されていないも
のとする。
It is assumed that light is incident on Jll and J3□, and that other Josephson junctions and superconducting electrodes are not irradiated with light.

本素子の動作を理解するために、第3図及び4図を用い
て説明する。第3図は臨界温度Tc以下におかれたジョ
セフソン接合JIJの電流・電圧特性を示す。定電流動
作で素子を駆動すると、Jl。
In order to understand the operation of this device, it will be explained using FIGS. 3 and 4. FIG. 3 shows the current/voltage characteristics of the Josephson junction JIJ placed below the critical temperature Tc. When the element is driven by constant current operation, Jl.

を流れる電流は、その電流値が臨界電流工。以下の場合
は、直流ジョセフソン電流として流れ、素子の両端の電
極B、、A、間の電位差は生じない。
The current flowing through is the critical current value. In the following case, it flows as a DC Josephson current, and no potential difference occurs between electrodes B, , A, at both ends of the element.

工。を餉えると、超伝導状態がこわれ、常伝導状態とな
り、電圧v0が生じる。この状態から電流を減じると1
図中のb点や、0点を経由して、原点0に戻る。
Engineering. When it heats up, the superconducting state is broken and it becomes a normal conducting state, producing a voltage v0. When the current is subtracted from this state, it becomes 1
It returns to the origin 0 via point b in the figure and point 0.

今、I、、<I。なる電流を接合J10に流しておき、
高温超伝導材料のバンドギヤ、プ2Δに対し光のエネル
ギーが次の様な関係にある光を接合Jljに照射する。
Now, I,,<I. A current is passed through junction J10,
The junction Jlj is irradiated with light whose energy has the following relationship with respect to the band gear P2Δ made of high temperature superconducting material.

2Δ劇 hν<20Δ ここで、数値は、光吸収が充分生じるという意味で選ん
でおり、もつと広い範囲でも吸収させることが可能であ
る。
2Δ drama hν<20Δ Here, the numerical value is selected to mean that sufficient light absorption occurs, and it is possible to absorb light over a wide range.

その吸収により、電子のクーパ一対が破壊され超伝導状
態が破れ、常伝導状態へ移る。
Due to its absorption, the Cooper pair of electrons is destroyed, the superconducting state is broken, and the state changes to the normal conducting state.

図では、a−bで示した。この時、[極A、とB1との
間には、電圧V、□が発生する。電流を1mlに保って
おけば、光の照射を停止しても、IPf圧vklは生じ
つづける。工mlを減少させると。
In the figure, it is indicated by a-b. At this time, a voltage V, □ is generated between the poles A and B1. If the current is kept at 1 ml, the IPf pressure vkl will continue to occur even if the light irradiation is stopped. If you reduce the ml.

IV特性は、bからCを経由して、原点へ戻り。The IV characteristic returns from b to the origin via C.

電圧はゼロになる。The voltage becomes zero.

従って、バイアス電流1mlと、光パルスにより2値の
電圧が生じる。光双安定デバイスが得られた0 バイアス電流をElと工。の間の適当な値とすることで
、第4図に示すような、I−V%性が得られる。光照射
により、d−eへ転移し、電圧vb2が生じることにつ
いては、第3図の例と同様であるが、第4図の場合は、
In2が大きいため。
Therefore, a binary voltage is generated by the bias current of 1 ml and the optical pulse. The optical bistable device was obtained by modifying the 0 bias current with El. By setting an appropriate value between 1 and 2, an IV% characteristic as shown in FIG. 4 can be obtained. The transition to d-e and generation of voltage vb2 by light irradiation is the same as in the example shown in Fig. 3, but in the case of Fig. 4,
Because In2 is large.

光照射を停止すると、バイアス電流を変化させなくても
、電圧、を流ともに減少し、超伝導状態にもどる点が異
なる。従って、■、2を発生しつづけるためには、光照
射を続ける必要がある。
The difference is that when light irradiation is stopped, both the voltage and current decrease and the superconducting state is returned to, even without changing the bias current. Therefore, in order to continue to generate (1) and (2), it is necessary to continue the light irradiation.

この様に、2a1類タイプの光双安定のモードがバイア
ス電流の設定値で選択できる。
In this way, the 2a1 type optical bistable mode can be selected by the set value of the bias current.

び89間の電圧の有無で判定できる。This can be determined by the presence or absence of voltage between 89 and 89.

今、電極B1に着目する。J1□には光が入射しJ1□
、Jl、・・・・・・Jl4には、光が照射されていな
いとする。接合は、すべて定電流動作をしているから、
AxとB1の間にのみ電圧、■、1が発生し、A2−B
1.A3−Hl及びA4−B1間の電圧はゼロである。
Now, attention is paid to electrode B1. Light enters J1□ and J1□
, Jl, . . . Jl4 is assumed not to be irradiated with light. All junctions operate at constant current, so
A voltage, ■, 1 is generated only between Ax and B1, and A2-B
1. The voltage between A3-Hl and A4-B1 is zero.

すなわち1個々の接合J、1の、超−常・伝導の状態に
左右されずに1位置の情報が得られることがわかる。
In other words, it can be seen that information on one position can be obtained without being influenced by the supernormal conduction state of each junction J, 1.

ところで、接合間の干渉がおこる要因としては光によっ
て生じた準粒子の拡散が考えられるが。
Incidentally, the diffusion of quasiparticles caused by light is thought to be a cause of interference between junctions.

高温超伝導では、A/や、Pbの場合と比べ、準粒子の
寿命が2〜3桁程度短いため、拡散長が小さくなり、素
子間が0.5μm以上であれば、干渉は無視できる。た
だ接合を形成していない超伝導電極に不要な光が照射さ
れることは、超伝導状態の劣化を招くため、必要な接合
部分以外は、光を運車しない物質でおおう必要がある(
第2図の7)。
In high-temperature superconductivity, the lifetime of quasiparticles is about 2 to 3 orders of magnitude shorter than in the case of A/ or Pb, so the diffusion length is small, and if the distance between elements is 0.5 μm or more, interference can be ignored. However, unnecessary light irradiating superconducting electrodes that do not form a junction will cause deterioration of the superconducting state, so it is necessary to cover the parts other than the necessary junctions with a material that does not transmit light (
7) in Figure 2.

〔実施例〕〔Example〕

以下実施例を用いて説明する。 This will be explained below using examples.

実施例1 チタン酸バリウムの単結晶基板6の上に。Example 1 on a single crystal substrate 6 of barium titanate.

YxBl−xCu04の結晶をスバ、り法を用いて。A crystal of YxBl-xCu04 was prepared using a sputtering method.

厚さ2000人の 状に形成する。Arイオンビームを
用いて1幅5μmのストライプ状に加工し第1の電極を
得る。次いでA/203の量子バリア層5をスパッタ法
で厚さ20λになる様に、を極1にかぶせ、YxHl−
xCOO4をその上にのせる。
Form into a shape with a thickness of 2000 people. A first electrode is obtained by processing into a stripe shape with a width of 5 μm using an Ar ion beam. Next, a quantum barrier layer 5 of A/203 was applied to the pole 1 by sputtering to a thickness of 20λ, and YxHl-
Place xCOO4 on top.

ストライプ・パターンは、1と直交する様にして第2の
電極とした。厚みと幅は、1と同じである。
The stripe pattern was made perpendicular to the second electrode. The thickness and width are the same as 1.

酸素雰囲気中で7ニールした後、信号光に対して不透明
な顔料を溶解させたレジンを塗布し、窓をパターニング
して、7を作る。電極の数は。
After 7 anneals in an oxygen atmosphere, a resin containing a dissolved pigment that is opaque to signal light is applied and a window is patterned to form 7. The number of electrodes.

1000XI O00個である0電極の間隔は%5μm
である□ Garb−InAs Sbレーザのパルス光
(3,57μm)822cmφの平行ビームに拡げ、C
aF2板にプリントしたパターンを通して、]X]cm
の有効面積を持つ素子上に投影し、その位置情報を電極
A1〜.。。。、B1〜1゜。0 における電圧の情報
として、読み出し、外部に設けたジョセフソン・コンピ
ュータに入力する。
1000XI O00 0 electrode spacing is %5μm
□ Garb-InAs Sb laser pulse light (3,57 μm) is expanded into a parallel beam of 822 cmφ, and C
Through the pattern printed on the aF2 board, ]X]cm
is projected onto an element having an effective area of , and the position information is transmitted to electrodes A1 to . . . . , B1~1°. The voltage information at 0 is read out and input to an external Josephson computer.

次いで、CaF2上の別のパターンを素子上に投写し、
超伝導状態をこわした場所を増加させた。
Then another pattern on CaF2 is projected onto the device,
The number of locations where the superconducting state is broken has been increased.

バイアス電流1mlを一定に保ったままであるため、前
回照射したところと、今回照射したところの両方の接合
で、電圧が発生し、いわゆる°アンドの演算がなされた
ことになる。
Since the bias current of 1 ml remains constant, a voltage is generated at both the junction where the previous irradiation was performed and the junction where the current irradiation was applied, resulting in a so-called °AND operation.

搏 ここでバイアス電流工、1を切ると、すべての渉合は、
超伝導状態となり、電圧がすべての電極間で、ゼロとな
り、リセット状態となる。
搏Here, if we cut the bias current to 1, all the biases are:
It becomes a superconducting state, and the voltage becomes zero between all electrodes, resulting in a reset state.

この素子の応答速度は、超伝導状態のクーパ一対が光に
よって、準粒子になり、常伝導状態となる速度、及び、
生じた準粒子が、消滅する時間による。
The response speed of this element is the speed at which a pair of Coopers in a superconducting state becomes a quasi-particle due to light and becomes a normal conducting state, and
It depends on the time it takes for the generated quasiparticle to disappear.

この点に関し、従来のSn、Pb等の超伝導材料では、
数100 ps〜数n3の時間を要し、AIに関しては
、μSのオーダであり、高速性で問題は、適していなか
った。そのため従来は1本発明の如き技術的思想は、ま
ったく存在しなかった。
Regarding this point, conventional superconducting materials such as Sn and Pb
It takes a time of several hundred ps to several n3, and is on the order of μS for AI, making it unsuitable for high speed issues. Therefore, in the past, a technical idea such as the present invention did not exist at all.

本発明で用いた高温超伝導材料の高速応答性を500f
sの色素レーザで作成したラマン光を用いて調べた。そ
の結果、1個の接合について、]Opsの応答時間が得
られた。これは、高温超伝導材料YBaCuO,の準粒
子の寿命が、従来の超伝導材料と比べ、極めて短いこと
を示している。
The high-speed response of the high-temperature superconducting material used in the present invention was 500f.
The investigation was carried out using Raman light generated by a dye laser of S. As a result, a response time of ]Ops was obtained for one junction. This indicates that the lifetime of quasiparticles in the high-temperature superconducting material YBaCuO is extremely short compared to conventional superconducting materials.

実施例2 実施例1の素子に、波長1.5μsの1nGaAsP/
InPレーザ光を用いて上記の実験を行ない。
Example 2 The device of Example 1 was coated with 1nGaAsP/
The above experiment was conducted using InP laser light.

光の強弱パターンが 1圧の有無の位置情報として得ら
れた。
The light intensity pattern was obtained as positional information on the presence or absence of one pressure.

実施例3 (Lm、−,5rx)2Cub4@Cu側】と同様の方
法テ作製し、同様の素子を作製した。素子を77kに冷
却し、10μm帯用の光ファイバ500mを通した10
.6μmのCO,レーザ光を受光し1%圧信号を得た〇 実施例4 実施例】と同様の方法で、−次元の光センサを作製した
(第5図)。P b S s ++ !S e xの半
導体レーザ光(6μm)を照射し、半導体レーザのビー
ムパターンを読みとることができた。
Example 3 (Lm, -, 5rx)2Cub4@Cu side] was prepared in the same manner as in Example 3 to produce a similar element. The device was cooled to 77K, and a 10 μm band optical fiber was passed through it for 500 m.
.. A -dimensional optical sensor was fabricated in the same manner as in Example 4, in which a 6 μm CO laser beam was received and a 1% pressure signal was obtained (FIG. 5). P b S s ++ ! Sex semiconductor laser light (6 μm) was irradiated, and the beam pattern of the semiconductor laser could be read.

実施例5 実施例1と同じ基板と材料を用いて、積層状のジョセフ
ソン接合章子を作製した(第6図)。図中で8は、電極
1と同じ厚さの絶縁材料、10は信号光に対し透光性を
有する素子間絶縁膜である。
Example 5 A laminated Josephson junction was produced using the same substrate and materials as in Example 1 (FIG. 6). In the figure, 8 is an insulating material having the same thickness as the electrode 1, and 10 is an inter-element insulating film that is transparent to signal light.

本実施例によれば、高密度に素子を実装することができ
る。
According to this embodiment, elements can be mounted with high density.

本発明に用いる光照射手段としては、例えばCO2レー
ザ、ハロゲン化水素・ ケミカル・レーザ(HP、 D
F、 He /、 DC/、 HBr、DBr)や半導
体L/−f(Pb、−、Sn、Te、 Garb。
Examples of the light irradiation means used in the present invention include CO2 laser, hydrogen halide chemical laser (HP, D
F, He/, DC/, HBr, DBr) and semiconductor L/-f (Pb, -, Sn, Te, Garb.

Pb S *−xSe 、 、 Ga I n t +
−1As Ps −y −G a 1−、 A I !
As ) −そしてHe −Ne L/−ザ着しくはK
rイオンレーザを用いることができる。
Pb S *−xSe , , Ga In t +
-1As Ps -y -G a 1-, A I!
As ) -And He -Ne L/-The arrival is K
An r-ion laser can be used.

また、超伝導材料としては実施例の説明においであげた
YBaCu酸化物の他に、Yの代わりに5cLa、Ce
、Pr、Nd、Pn、8m、Eu。
In addition to the YBaCu oxide mentioned in the explanation of the examples, superconducting materials such as 5cLa and Ce
, Pr, Nd, Pn, 8m, Eu.

Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb。Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb.

Lu等を用いたものや、Baの代わりにCa。Those using Lu, etc., and those using Ca instead of Ba.

Sr等を用いたもの、又はそれらの混晶を用いることも
可能である。
It is also possible to use a material using Sr or the like, or a mixed crystal thereof.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、2次元の光の画偉信号のメモリ、2次
元並列画倫処理及び、電気信号化が超高速で実行できる
。これは、仲介物中導体の超格子を用いた同様の素手と
比べ104以上の高速化が実現できたことになる0又、
必要な光信号も、ジロセフソン素子の超伝導状態を常伝
導状態にシフトする光量ですむため、微弱な光で充分で
ある0
According to the present invention, memory of two-dimensional optical image signals, two-dimensional parallel image processing, and conversion into electrical signals can be executed at ultra-high speed. This means that a speed increase of more than 104 was achieved compared to a similar bare-handed method using a superlattice of conductors in an intermediary.
The required optical signal is only a weak amount of light that shifts the superconducting state of the Girosefson element to the normal conducting state.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明のジョセフソン光双安定素子アレイの
実施例平面図、第2図は、その断面図。 第3図及び第4図は、光双安定素子の動作原理を示す電
流・電圧特性を示す図、第5図及び第6図は本発明の更
に他の実施例を示す図である。 符号の説明 1.2・・・・・・高温超伝導電極、3・・・・・・ジ
叢セフソン接合上に開けた窓、4・・・・・・信号光、
6・・・・・・基板。 7・・・・・・透光用レジスト。 貫斥 第4囚 /[五
FIG. 1 is a plan view of an embodiment of the Josephson optical bistable device array of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view thereof. 3 and 4 are diagrams showing current/voltage characteristics showing the operating principle of the optical bistable element, and FIGS. 5 and 6 are diagrams showing still other embodiments of the present invention. Explanation of symbols 1.2...High temperature superconducting electrode, 3...Window opened on diplexus Sefson junction, 4...Signal light,
6... Board. 7...Translucent resist. Kankou 4th prisoner / [5

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、基板上に第1の超伝導材料からなる少くとも1個の
第1の電極と、上記第1の超伝導材料と同一若しくは大
きいTcを有する超伝導材料からなる少くとも1個の第
2の電極と、上記第1の電極と上記第2の電極との間に
あつてトンネル効果が生じる厚さを有する絶縁膜とから
形成された少くとも1個のジョセフソン接合部を有し、
この接合部は照射される光により電位差を生じることを
特徴とする光機能素子。 2、特許請求の範囲第1項記載の光機能素子において、
前記第1の超伝導材料はTcが70K以上であり、照射
される前記光の波長は60μmよりも短いことを特徴と
する光機能素子。 3、特許請求の範囲第2項記載の光機能素子において、
照射される前記光の波長はほぼ0.6μm以上11μm
以下であることを特徴とする光機能素子。 4、特許請求の範囲第1項、第2項若しくは第3項記載
の光機能素子において、前記接合部は並列に接続されて
いることを特徴とする光機能素子。 5、特許請求の範囲第1項、第2項、第3項若しくは第
4項記載の光機能素子において、前記接合部は一次元ア
レイ状に配列していることを特徴とする光機能素子。 6、特許請求の範囲第1項、第2項、第3項若しくは第
4項記載の光機能素子において、前記接合部は二次元ア
レイ状に配列していることを特徴とする光機能素子。 7、特許請求の範囲第1項、第2項、第3項、第4項、
第5項若しくは第6項記載の光機能素子において、前記
接合部以外の部分は遮光性材料で被服されていることを
特徴とする光機能素子。 8、特許請求の範囲第1項、第2項、第3項、第4項、
第5項、第6項若しくは第7項記載の光機能素子におい
て、前記第1の超伝導材料及び若しくは前記第2の超伝
導材料は、3元及び/若しくは4元の銅酸化物からなる
ことを特徴とする光機能素子。 9、特許請求の範囲第1項、第2項、第3項、第4項、
第5項、第6項、第7項、若しくは第8項記載の光機能
素子において、前記接合部は前記基板面に対して垂直な
方向に積層されていることを特徴とする光機能素子。
[Claims] 1. At least one first electrode made of a first superconducting material on a substrate, and at least one first electrode made of a superconducting material having Tc equal to or larger than the first superconducting material. at least one Josephson junction formed of a second electrode and an insulating film having a thickness that causes a tunnel effect between the first electrode and the second electrode; has a department;
This optical functional element is characterized in that this junction generates a potential difference depending on the irradiated light. 2. In the optical functional device according to claim 1,
An optical functional element characterized in that the first superconducting material has a Tc of 70 K or more, and the wavelength of the irradiated light is shorter than 60 μm. 3. In the optical functional device according to claim 2,
The wavelength of the irradiated light is approximately 0.6 μm or more and 11 μm
An optical functional element characterized by the following. 4. The optical functional device according to claim 1, 2, or 3, wherein the junction portions are connected in parallel. 5. The optical functional device according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein the joint portions are arranged in a one-dimensional array. 6. An optical functional device according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein the joints are arranged in a two-dimensional array. 7. Claims 1, 2, 3, 4,
6. The optical functional device according to item 5 or 6, wherein a portion other than the joint portion is covered with a light-shielding material. 8.Claims 1, 2, 3, and 4,
In the optical functional device according to item 5, item 6, or item 7, the first superconducting material and/or the second superconducting material are made of ternary and/or quaternary copper oxide. An optical functional element characterized by: 9.Claims 1, 2, 3, 4,
8. The optical functional device according to item 5, 6, 7, or 8, wherein the bonding portion is laminated in a direction perpendicular to the substrate surface.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11588092B2 (en) 2020-09-01 2023-02-21 Kioxia Corporation Particle detector, particle detection apparatus, and particle detection method

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