応用物理
Online ISSN : 2188-2290
Print ISSN : 0369-8009
73 巻 , 1 号
『応用物理』 第73巻 第1号
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巻頭言
総合報告
  • 長村 光造, 松本 要
    2004 年 73 巻 1 号 p. 3
    発行日: 2004/01/10
    公開日: 2019/09/27
    ジャーナル 認証あり

    電力機器や産業機器における高温超伝導線材の真の実用化には,現在の特性値を超える線材および薄膜材料の開発が必要になっている.Bi2223,Bi2212,Y123を中心にMgB2 などを含めた実用線材の製造プロセスの特徴を述べ,臨界電流(Ic),そのひずみ依存性,交流損失・機械的性質などの製造プロセス,微細組織や線材構造についての依存性を分析し,それらの現状における到達点,材料特性改善の可能性とその方策について検討した.各種の線材の工学的臨界電流密度,ヤング率,破壊強度,線材の場合には連続して製造できる線の長さを L としたときの IcL 積について相互比較を行い,IcL=300kAmが高温超伝導線材の実用化の目標になることを提案した.

解説
  • 下山 淳一, 岸尾 光二
    2004 年 73 巻 1 号 p. 14
    発行日: 2004/01/10
    公開日: 2019/09/27
    ジャーナル 認証あり

    発見以後17年にわたる銅酸化物超伝導体に関する研究の進展を,最新の話題も含めて物質科学的視点から解説する.まず,銅酸化物超伝導体の化学組成,結晶構造の特徴をあげ,物質探索の足跡を合成手法の変化とあわせて述べた.次に銅酸化物超伝導体の本質的な基礎物性の理解を促した高品質単結晶の育成について記したが,ここでは金属および酸素組成の不定比性の制御が重要であったことを強調した.最後に,銅酸化物超伝導体の臨界電流特性の特徴を異方性と磁束線の性質および磁束ピニングサイトの観点から論じ,最近の化学組成制御による強力なピニングサイトの生成例を紹介した.

  • 田島 節子
    2004 年 73 巻 1 号 p. 22
    発行日: 2004/01/10
    公開日: 2019/09/27
    ジャーナル 認証あり

    高温超伝導体の基礎物性の現状での理解をまとめると同時に,その特異な性質が実用化開発へ与える影響について議論する.基礎物性研究の中心である電子相図については,解明されていない問題点を列挙する.また,特異な性質として,二次元性,d波対称性,短いコヒーレンス長,擬ギャップ現象,ストライプ秩序をはじめとする不均一電子状態などを取り上げ,それらと臨界磁場・臨界電流などの超伝導特性を決めるパラメーターとの関係について述べる.

最近の展望
研究紹介
  • 高野 義彦, 羽多野 毅, 山下 努, 立木 昌
    2004 年 73 巻 1 号 p. 36
    発行日: 2004/01/10
    公開日: 2019/09/27
    ジャーナル 認証あり

    ウイスカー十字接合は,2本の高温超伝導ウイスカーをMgO基板上で交差させ熱処理するだけで,だれでも簡単に作れるジョセフソン接合である.高温超伝導体のオーダーパラメーターはd波的な異方的対称性をもつため,2本のウイスカーの交差角は接合特性に反映される.われわれは,その制御性を利用し,ジョセフソン臨界電流密度や,プラズマ周波数,ジョセフソン侵入長などのパラメーターを制御し,シャピロステップ,フラウンホーファーパターン,SQUIDの磁場応答などの測定に成功した.ウイスカー十字接合は特性制御可能な,新たな高温超伝導単一SISトンネル接合である.超伝導オーダーパラメーターを利用した新たなデバイス開発が期待される.

  • 水柿 義直
    2004 年 73 巻 1 号 p. 41
    発行日: 2004/01/10
    公開日: 2019/09/27
    ジャーナル 認証あり

    単一磁束量子を利用したジョセフソンデバイスと,トンネル電子の帯電効果を利用した単一電子デバイスとの間には,ある種の双対性がある.本稿では,筆者が単一電子ポンプとの双対性からヒントを得て開発した単一磁束量子ポンプについて紹介する.単一磁束量子ポンプでは,位相差のある二つのゲート磁束信号を印加することにより,ゼロバイアスもしくは逆バイアス条件下においても,磁束量子を「くみ上げる」ように駆動することができる.ポンプ動作時には,電流−電圧特性上に,ゼロバイアス電流軸を横切るシャピロステップが発生する.単一磁束量子ポンプの動作原理,デバイスの試作と測定結果,プログラマブル電圧標準応用への利点と課題について述べる.

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