JPH02183580A - 界面素子 - Google Patents
界面素子Info
- Publication number
- JPH02183580A JPH02183580A JP1003222A JP322289A JPH02183580A JP H02183580 A JPH02183580 A JP H02183580A JP 1003222 A JP1003222 A JP 1003222A JP 322289 A JP322289 A JP 322289A JP H02183580 A JPH02183580 A JP H02183580A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrodes
- temperature superconductor
- josephson
- high temperature
- film
- Prior art date
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- Pending
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- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は高温超電導体を用いた電子素子としての界面素
子に関する。
子に関する。
従来、界面素子として、マイクロブリッジ型のジョセフ
ソン素子あるいはスクイラド型磁気センサー等があった
。すなわち、マイクロブリッジ型のジョセフソン素子は
、一種の結晶粒界における酸化膜によるトンネル膜を用
いた一種のトンネル素子であり、スクイラド型磁気セン
サーは、結晶の破断面の接触作用を利用した界面素子と
云う事ができる。
ソン素子あるいはスクイラド型磁気センサー等があった
。すなわち、マイクロブリッジ型のジョセフソン素子は
、一種の結晶粒界における酸化膜によるトンネル膜を用
いた一種のトンネル素子であり、スクイラド型磁気セン
サーは、結晶の破断面の接触作用を利用した界面素子と
云う事ができる。
しかし、上記従来技術においては、マイクロブリッジ型
のジョセフソン素子では、マイクロブリッジ部のトンネ
ル膜厚や膜特性のバラツキが大きく、特性が一定でなく
、量産性に向いていないと云う課題があり、スクイラド
型の磁気センサーに於ても破断面の接触面積や状態が一
定せず、特性バラツキが大きく、量産性が無い等の課題
があった。
のジョセフソン素子では、マイクロブリッジ部のトンネ
ル膜厚や膜特性のバラツキが大きく、特性が一定でなく
、量産性に向いていないと云う課題があり、スクイラド
型の磁気センサーに於ても破断面の接触面積や状態が一
定せず、特性バラツキが大きく、量産性が無い等の課題
があった。
本発明は、かかる従来技術の課題を解決し高温超電導体
の結晶粒界等の界面特性をむしろ積極的に利用した、新
しい界面素子を提供する事を目的とする。
の結晶粒界等の界面特性をむしろ積極的に利用した、新
しい界面素子を提供する事を目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、界面素子に関し
、高温超電導体の結晶粒界等の界面に少くとも２つの電
極が形成する手段をとる事、及び前記２つの電極間に電
界制御電極を形成する手段をとる事等を基本とする。
、高温超電導体の結晶粒界等の界面に少くとも２つの電
極が形成する手段をとる事、及び前記２つの電極間に電
界制御電極を形成する手段をとる事等を基本とする。
一般に高温超電導体における超電導現象の起因は、９０
°に〜１００°に級の高温超電導は、ランタノイドやイ
ツトリウム系あるいはビスンス系のペロブスカイト構造
等の結晶内における銅と酸素との相互作用によるもので
あると云われて居り、多結晶構造体に於ても、むしろ結
晶内超電導現象が多結晶体における結晶粒界をトンネル
して電導するものであるが、上記ランタノイド等の高温
超電導体には２２５°に以上の臨界温度を持つ部分が含
まれて居たり、あるいは２２５’に以上の臨界温度を持
つ部分を人工的に創造することができる現状になってい
る。これら２２５’に以上の臨界温度を持つ部分とは、
結晶粒界であり、あるいは、ランタノイド系高温超電導
体にニオブ等を拡散させ銅サイトをニオブサイトに置換
した界面における非平衡状態部である。とりわけ、結晶
粒界部では水分の侵入後の脱水分により、２２５°に以
上での高温超電導作用があるところから酸素と銅との相
互作用と云うよりは粒界に残存した酸水素（ＯＨ）ある
いはＯＨラジカルと銅との相互作用によるものである。
°に〜１００°に級の高温超電導は、ランタノイドやイ
ツトリウム系あるいはビスンス系のペロブスカイト構造
等の結晶内における銅と酸素との相互作用によるもので
あると云われて居り、多結晶構造体に於ても、むしろ結
晶内超電導現象が多結晶体における結晶粒界をトンネル
して電導するものであるが、上記ランタノイド等の高温
超電導体には２２５°に以上の臨界温度を持つ部分が含
まれて居たり、あるいは２２５’に以上の臨界温度を持
つ部分を人工的に創造することができる現状になってい
る。これら２２５’に以上の臨界温度を持つ部分とは、
結晶粒界であり、あるいは、ランタノイド系高温超電導
体にニオブ等を拡散させ銅サイトをニオブサイトに置換
した界面における非平衡状態部である。とりわけ、結晶
粒界部では水分の侵入後の脱水分により、２２５°に以
上での高温超電導作用があるところから酸素と銅との相
互作用と云うよりは粒界に残存した酸水素（ＯＨ）ある
いはＯＨラジカルと銅との相互作用によるものである。
この様に、界面や結晶粒界における２２５°に以上の臨
界温度を持つ高温超電導現象を利用する事は従来の如く
、トンネル現象や接触作用を利用するよりもはるかに高
い性能と再現性を有する素子ができる作用がある。
界温度を持つ高温超電導現象を利用する事は従来の如く
、トンネル現象や接触作用を利用するよりもはるかに高
い性能と再現性を有する素子ができる作用がある。
以下、実施例により本発明を詳述する。
第１図は本発明の一実施例を示す界面素子の平面図（第
１図（ａ））と断面図（第１図（ｂ））である。すなわ
ち、絶縁基板１の表面に形成された高温超電導体膜２の
結晶粒界３には２つの電極４．４′が形成されて成る。
１図（ａ））と断面図（第１図（ｂ））である。すなわ
ち、絶縁基板１の表面に形成された高温超電導体膜２の
結晶粒界３には２つの電極４．４′が形成されて成る。
いま、高温超電導体膜２の結晶粒界３に２つの電極４．
４′を形成する・と４と４′間には２２５°に以上での
超電導作用があり、これは、高温超電導体膜２が図示の
如く、ホト・エツチングにより限定領域に限って形成し
なくても同様の作用がある事は云うまでもなく、又、結
晶粒界３は、本図の如く高温超電導体膜２の表面のみな
らず側面や底面に形成されていても良く、この場合には
電極４．４′は側面や底面あるいは、電極４．４′のい
ずれか一方を側面や底面に他方の電極を表面等に形成し
ても良い。又、結晶粒界３の電極４．４′の間に絶縁膜
を介して、電界制御電極を形成し、電界効果形ジョセフ
ソン素子としても良い。又、結晶粒界３は、ニオブ膜と
ランタノイド膜との界面としても良い。
４′を形成する・と４と４′間には２２５°に以上での
超電導作用があり、これは、高温超電導体膜２が図示の
如く、ホト・エツチングにより限定領域に限って形成し
なくても同様の作用がある事は云うまでもなく、又、結
晶粒界３は、本図の如く高温超電導体膜２の表面のみな
らず側面や底面に形成されていても良く、この場合には
電極４．４′は側面や底面あるいは、電極４．４′のい
ずれか一方を側面や底面に他方の電極を表面等に形成し
ても良い。又、結晶粒界３の電極４．４′の間に絶縁膜
を介して、電界制御電極を形成し、電界効果形ジョセフ
ソン素子としても良い。又、結晶粒界３は、ニオブ膜と
ランタノイド膜との界面としても良い。
第２図は、本発明の他の実施例を示す界面素子の平面図
（第２図（ａ））と断面図（第２図（ｂ））である。す
なわち、絶縁基板１の表面には、高温超電導体膜１２が
形成され、該高温超電導体膜１２の結晶粒界１３、と該
結晶粒界１３と交差する結晶粒界１３′のいずれか一方
の結晶粒界に電極１４及び１４′を形成したものであり
、該電極１４及び１４′の間の結晶粒界１３と１３′の
交差部に絶縁膜を介して、電界１．す御用電極を形成し
、結晶粒界１３′部に１０〜２０人のギャップを形成し
、該ギャップ内にトンネル膜を埋めたり、更に該ギャッ
プ上に形成した絶縁膜を介して電界制御電極を形成した
りしたジョセフソン接合ダイオードや電界効果型ジョセ
フソン・トランジスタによる界面素子を形成することも
ある。
（第２図（ａ））と断面図（第２図（ｂ））である。す
なわち、絶縁基板１の表面には、高温超電導体膜１２が
形成され、該高温超電導体膜１２の結晶粒界１３、と該
結晶粒界１３と交差する結晶粒界１３′のいずれか一方
の結晶粒界に電極１４及び１４′を形成したものであり
、該電極１４及び１４′の間の結晶粒界１３と１３′の
交差部に絶縁膜を介して、電界１．す御用電極を形成し
、結晶粒界１３′部に１０〜２０人のギャップを形成し
、該ギャップ内にトンネル膜を埋めたり、更に該ギャッ
プ上に形成した絶縁膜を介して電界制御電極を形成した
りしたジョセフソン接合ダイオードや電界効果型ジョセ
フソン・トランジスタによる界面素子を形成することも
ある。
本図の場合はマイクロブリッジ型ジョセフソン素子とし
て、臨界温度２２５°に以上の高温超電導現象を用いた
素子となる。
て、臨界温度２２５°に以上の高温超電導現象を用いた
素子となる。
本発明により、安定に動作し、且つ量産性あるジョセフ
ソン素子や電界効果型ジョセフソン・トランジスタある
いはスクイラド素子を提供する事ができる効果がある。
ソン素子や電界効果型ジョセフソン・トランジスタある
いはスクイラド素子を提供する事ができる効果がある。
第１図（ａ）（ｂ）及び第２図（ａ）（ｂ）は、本発明
の実施例を示す界面素子の平面図及びその断面図を示す
。 １．１１ ・絶縁基板 ２、１２Φ ・高温超電導体膜 ３． １３． １３′ ・結晶粒界 ４． ４′ １４． １４′ ・電極 以 上
の実施例を示す界面素子の平面図及びその断面図を示す
。 １．１１ ・絶縁基板 ２、１２Φ ・高温超電導体膜 ３． １３． １３′ ・結晶粒界 ４． ４′ １４． １４′ ・電極 以 上
Claims (1)
- 高温超電導体の結晶粒界等の界面には少くとも２つの電
極が接続されて成る事、あるいは、前記２つの電極間に
電界制御電極が形成されて成る事を特徴とする界面素子
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1003222A JPH02183580A (ja) | 1989-01-10 | 1989-01-10 | 界面素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1003222A JPH02183580A (ja) | 1989-01-10 | 1989-01-10 | 界面素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02183580A true JPH02183580A (ja) | 1990-07-18 |
Family
ID=11551414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1003222A Pending JPH02183580A (ja) | 1989-01-10 | 1989-01-10 | 界面素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02183580A (ja) |
-
1989
- 1989-01-10 JP JP1003222A patent/JPH02183580A/ja active Pending
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