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町田 昌彦; 小山 富男*
Physical Review B, 70(2), p.024523_1 - 024523_6, 2004/07
被引用回数：64 パーセンタイル：89.35(Materials Science, Multidisciplinary)高温超伝導体の結晶は、超伝導層及び絶縁層(半導体や金属の場合もある)の積層構造からなるため、積層方向に弱くジョセフソン接合していることが知られている。本論文では、この結晶構造に由来するジョセフソン接合(固有ジョセフソン接合と呼ばれる)の特性のうち、物質によって変化する電流電圧特性の違いが何に起因するかを明らかにした。一般にジョセフソン接合は、単一な接合が孤立している場合は、単振り子の運動と等価であることが知られているが、固有ジョセフソン接合は、多数の振り子の結合系であり、特有の非線形局在運動が生じる。本論文では、この非線形局在運動が、系のダイナミクスを支配し、電流電圧特性などの観測量に大きな影響を与えることを示したほか、非線形局在運動の広がりが物質により変化し、これが、物質による電流電圧特性の違いをもたらしていることを明らかにした。
characteristics and optical properties in high-
superconductors with alternating junction parameters小山 富男*; 町田 昌彦
Physica C, 392-396(1-4), p.145 - 148, 2003/10
最近、異方性の高い高温超伝導体の単結晶がc軸方向に積層したジョセフソン接合アレイであることが示されたが、Smを含む高温超伝導体の一種は、二つの種類のジョセフソン接合が交互に重なり合った構造を示すため、最近その光学特性を調べる多くの研究が行われている。しかしながら、未だ最も基本的特性である輸送特性、すなわち、電流電圧特性を調べる実験が行われていない。この状況を受け、発表者らは電流電圧特性を数値シミュレーションし実験結果の予測を行う。シミュレーション結果は、二つの接合アレイの交互交替型構造を反映し二種類の非線形局在モードが現れ、通常の高温超伝導体の電流電圧特性と違い多くの種類のブランチ構造が現れることがわかった。講演ではこの構造を反映したデバイス応用が可能であるかも議論する。
町田 昌彦; 小山 富男*; 立木 昌
Physical Review Letters, 83(22), p.4618 - 4621, 1999/11
被引用回数：129 パーセンタイル：94.51(Physics, Multidisciplinary)高温超伝導体,特に異方性の高い物質は、超伝導状態においてジョセフソン接合を自然に与えることが知られている。本論文では、この系が示すマイクロ波共鳴吸収と電流・電圧特性における多重ブランチが共通の起源を持つことを示す。高温超伝導体の超伝導層は、非常に薄く、その厚さは、わずかに2Å程度である。また、ジョセフソン接合の絶縁層に相当する部分もまた、13Å程度と、ジョセフソン接合といっても、人工的に合成された接合と違い完全に原子スケールである。こうした系では、超伝導層の電荷中性条件は簡単に破れてしまい通常のジョセフソン接合の理論を当てはめることはできない。そこで本論文では、この系を記述するモデル・ラグランジアンを与え、それから得られる運動方程式を理論的・数値的に調べることで、特徴的な実験結果を説明した。
