Positive utilization; Excess quasiparticle injection in superconducting tunnel junction X-ray detector with quasiparticle trapping layers

中村 龍也; 片桐 政樹; 大久保 雅隆*; Pressler, H.*; 高橋 浩之*; 中澤 正治*

AIP Conference Proceedings 605, p.173 - 176, 2002/00

https://doi.org/10.1063/1.1457622

準粒子トラップ層を持つ超伝導トンネル接合型X線検出器(Nb/Al/AlOx/Al/Nb)において、ある条件下では周期的な電荷出力分布を持つことをLTSSMによる実験から初めて明らかにした。このような電荷出力分布はSTJ検出器のエネルギー分解能を顕著に劣化する原因の一つである。本周期構造は、(1)素子サイズがジョセフソン特性長,、の2倍以上、かつ(2)バイアス電圧が0.2mV以上、において生じ、その周期はおよそ100であった。この周期的電荷出力分布の起源は超伝導電極への過剰準粒子注入による超伝導不安定性にあると考えられる。したがって、準粒子トラップ層を持つSTJ検出器の高エネルギー分解能化のためには、素子を準粒子トラップ層のエネルギーギャップに相当するバイアス電圧以下で動作させる、あるいは2以下の大きさの素子とする必要があることがわかった。