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物理学
 
 
ジョセフソン効果の物理と応用

book

発売日:1988.03.01発売
定価:本体7,000円+税

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ジョセフソン効果に関する物理学的基礎理論から工学的応用に至るすべてを網羅した概説書である。
ジョセフソン素子の現象面から説き起こし、ジョセフソン接合を用いた各種実験技術を詳しく解説する。最後にジョセフソン素子の応用に言及し、特にディジタル・システムにおける論理素子・記憶素子としてのジョセフソン接合の可能性を記述する。
この分野の研究者・技術者のみならず、超伝導デバイスの理論と応用に閑する大学学部3、4年生から大学院用の参考図書としても有用である。

 
著者 A.バローネ・Gパテルノ/監訳 菅野卓雄 訳者 太田浩・山下努
ページ数 528
サイズ A5
ISBN 4-7649-0135-8
     
主要目次

1.弱超伝導-現象論的側面
巨視的な量子系
結合された超伝導体
1電子のトンネル効果
ジョセフソン方程式
磁場の効果
障壁の自由エネルギー
ジョセフソン接合の電気力学
他のジョセフソン接合素子
2.微視的理論
トンネル・ハミルトニアン形式
全電流の一般的表現
Iqp1,Iqp,Ij1,Ij2の表現
BCS近似のトンネル電流
cos ψの項の問題
3.臨界電流の大きさと温度依存性
Ⅴ=0に対するジョセフソン電流
BCS近似
強結合の効果
常磁性不純物の効果
測定技術
4.「小さな」接合における磁界の影響
ジョセフソンの侵入深さ
小さな接合
一様なトンネル電流の分布
不均一なトンネル電流密度
5.大きな接合の自己磁界効果
近似計算による解析
OwenとScalapinoの解析
接合の形状によるいろいろな効果
6.電圧-電流特性
種々の弱結合素子のⅤ-Ⅰ特性
並列抵抗をもつ接合のモデル:自律的な場合
電流バイアスされたトンネル接合
熱的ゆらぎの効果
7.他の超伝導弱結合素子
金属の障壁をもつ接合
半導体障壁の接合
ブリッジ型接合
点接触弱結合素子
8.素子作製技術
ジョセフソン・トンネル接合
接合電極/酸化物障壁
接合部のパターニング
酸化物障壁接合を作製するための簡単な方法
半導体障壁
ブリッジ型弱結合素子
点接触素子
9.トンネル接合における共振モード
伝送線路としてのジョセフソン接合
低いQ値をもつ接合の共振モード
無限長の接合
不均一な電流密度の分布
高いQ値をもつジョセフソン接合の共振モード
10.磁束量子の運動
サイン・ゴードン方程式
長方形接合の非線形定在波
損失とバイアス電流の効果
零磁界における電圧ステップ
磁束運動の摂動による解析
直流電圧-電流特性に及ぼす磁束流の効果
2次元の接合
11.ジョセフソン効果における高周波特性とその応用
簡単な定電圧源モデル
マイクロ波を印加した場合のトンネル接合
電流バイアス・モデル
マイクロ波放出
電磁波幅射の検出
パラメトリック増幅器
2e/hの決定と電圧標準
12.超伝導ループ中のジョセフソン接合
フラタソイド量子化
1個の接合をもつ超伝導ループ
超伝導干渉素子
13.SQUID:理論と応用
RF SQUID
DC SQUID
雑音と最大感度
実際の超伝導センサの形状
測定技術
抵抗SQUID
応用
14.コンピュータ素子
クライオトロン
Matisooの実験
動作時間
スイッチング・モード
量子干渉計スイッチング・デバイス
記憶素子
ジョセフソン論理・記憶回路の実例
システムの性能と必要条件
結論と展望
付禄 単位系
参考文献 訳者あとがき 索引

 
 
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