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Superconductor corps.

Superconductor corps. Sou Machikawa Hiroki Iwasaki Shooter Yufune. 2003/11/22. 1.5 m m. 背　景. 微細ブリッジの電気特性. ● BridgeA 　　　　　　幅 0.9 m m ● BridgeB 　　　　　　幅 3.0 m m 長さ 1.0 m m ●20 m m 幅ライン. ジョセフソン接合のような振る舞い. I [mA]. Bridge A. 温度、サイズに依存. この現象のさらなる測定が求められる. V [V]. Sato Lab.

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Presentation Transcript

  1. Superconductor corps. Sou Machikawa Hiroki Iwasaki Shooter Yufune 2003/11/22

  2. 1.5mm 背　景 • 微細ブリッジの電気特性 ●BridgeA　　　　　　幅0.9mm ●BridgeB　　　　　　幅3.0mm 長さ1.0mm ●20mm幅ライン ジョセフソン接合のような振る舞い I [mA] Bridge A 温度、サイズに依存 この現象のさらなる測定が求められる V [V]

  3. Sato Lab. Device作りの一連の流れ FIBによる加工・SrTiO3基板上にブリッジ構造を作製するためにFIBを用いる・Bi保護膜を蒸着することによって精度良く掘れる MBEで成膜・基板加熱時に先程蒸着したBiは飛ぶ・加工した基板上にBi2Sr2CaCu2O8+dを蒸着する 評価・電気測定・SEM, EDX, XRDにて評価・Photolithography & Etchingで測定しやすい形状に整える・Au膜、In電極を付け､I-V, R-T測定・電気測定系のWindows化、機器の自動化・Josephson接合確認のためのマイクロ波特性(シャピロステップ)

  4. Sato Lab. FIBによる基板加工 Bi保護膜蒸着 FIBでエッチング 加熱によりBiを飛ばす 加熱によりBiを飛ばす BSCCOをdepo. FIB加工条件・Depth:~500[nm]・Bi保護膜を蒸着することによって精度良く掘れる・ブリッジ構造(~1[mm])を加工する Film Thickness150[nm] Bi(200~250[nm]) SrTiO3(001)

  5. 1mm程度 2.0mm Sato Lab. Bridges ブリッジの全体図 成膜後 保護膜アリ 保護膜なし

  6. RHEEDScreen heater Sub. E-Beam Load Lock Beam Monitor NO2-gas TMP DP K-cell Bi Sr Ca Cu RP TSP NO2-gas Sato Lab. MBEによる超伝導薄膜の成長 MBE Bi2Sr2CaCu2O8+dの成長 成膜条件基板：patterned SrTiO3(001)基板温度：720[℃]成長時間:3600[s]酸化剤:NO2-gas FIB加工した基板上に成長させる

  7. Sato Lab. XRD & EDX(評価) EDXによる組成比・Bi:1.97・Sr：　-・Ca:1.50・Cu:1.91

  8. Bridge No.1 5 Line 4 2 3 Sato Lab. Photolithography このサンプルをPhotolithographyして、電気測定しやすい形に整える・ラインパターンを各ブリッジ上に露光し、エッチングする｡

  9. 5・・? 4 Sato Lab. Etching 1 2 Bridge 3 4 Line 5 上図のように不要領域を削除・色の薄い部分が剥離されたところ。・20[mm]のLineと~1[mm]のBridgeの電気測定を行った｡ BSCCOの残っている部分

  10. Sato Lab. R-T & I-V特性 Line(20[mm]幅)部分のR-T特性 I-V特性(Bridge & Line)

  11. Sato Lab. 電気測定系の自動化 作製したサンプル 電圧計(182) source meter 3 nano-voltmeter 2 電流計(2400) Cryostat 12本 任意の4本を選ぶ GPIB 1 0 2本 Windows (DOS/V) 3本 Heater RS232C 温調器 Scanner 0~3の内の１つを選んで４端子測定を行う｡

  12. Sato Lab. 現状 ・スキャナの自動化 （配線の繋ぎ換えは必要） ・各パラメータ（温度､抵抗･･･)の表示 展望・ヒータ線を用いての温度上げを自動で・グラフの印刷etc… 完成間近？レイアウトも・・・

  13. Sato Lab. MOD法(有機金属分解法） ・昨年度から佐藤研は、MOD溶液を用いての成膜を行っている。 ・安価で大面積の薄膜作製が可能な有機金属分解法（MOD法)を用いて、Bi系超伝導薄膜の作製。 ・焼成温度、時間の条件出しはほぼ終了 ・今後の目標として、ブリッジなどデバイスの作製 ・最終目標として、超伝導フィルターの作製も念頭においている。

  14. Sato Lab. 温度870[℃]で２時間焼成

  15. Sato Lab. R-T電気特性 以前、780[℃]で酸素濃度100%で成膜した後(2時間)、10％で焼成したサンプル Tc=77[K]

  16. Sato Lab. Temp

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