Josephson vortex flow and plasma amplification in high-Tc superconductors

町田 昌彦

Journal of Low Temperature Physics, 131(3-4), p.527 - 531, 2003/05

https://doi.org/10.1023/A:1022907420973

異方性の高い高温超伝導体における固有ジョセフソン効果の発見以後、当該効果の基本的物性及び、工学的応用性を調べる多くの研究が行われてきた。特に、ジョセフソン磁束フロー状態におけるプラズマ励起を利用する電磁波放射源は最も効果的なデバイスアプリケーションであると見なされ、多くの注目を浴びてきた。しかしながら、期待されたような強い放射は未だ実験的には報告されていない。本講演では、なぜプラズマ振動が十分に固有ジョセフソン接合外に接続され得ないのかを明らかにし、かつ自発放射に導くようなレーザー的プラズマ増幅を可能とするためのデバイス構成を提案し、それの大規模数値シミュレーション結果を示す。デバイス提案構成は以下のようになる。高温超伝導体サンプルを二つの大きな矩形超伝導体(及び金属)で挟みサンドイッチを作り、ジョセフソン接合面に垂直に電磁波の反射板を置く、こうした場合、励起プラズマ振幅はフロー方向に沿って増幅することが可能である一方、その増幅機構は基本的に接合アレイを作った場合の増幅機構とほぼ同等であることを数値シミュレーション結果を基に明らかにする。