Collective dynamics of Josephson vortices in intrinsic Josephson junctions; Exploration of in-phase locked superradiant vortex flow states

固有ジョセフソン接合におけるジョセフソン磁束の集団運動; 位相ロックした超放射磁束フロー状態の探索

町田 昌彦  ; 小山 富男*; 田中 秋広*; 立木 昌

Machida, Masahiko; Koyama, Tomio*; Tanaka, A.*; Tachiki, Masashi

高温超伝導体の単結晶は、層状構造を示し、原子スケールの超伝導層と超伝導特性を示さないブロック層とから構成される多層膜超伝導体である。特に、ブロック層が絶縁体である物質では、単結晶は、自然にジョセフソン接合の積層列を与え、応用上、非常に有利な条件を有していることが知られている。本論文では、このジョセフソン接合列が磁場下でどのような電磁レスポンスを与えるかを数値シミュレーションし、その結果、ジョセフソン磁束量子と横プラズマモードが結合して、電磁波の超放射状態が現れることを示した。この結果は、正に磁束量子を直流電流の下で運動させて、電磁波のレーザー発振を可能にさせるという新しい高温超伝導体の応用例を基礎づけ、提案するものである。

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