일반기술

고온초전도 S-I-S 조셉슨접합 제조기술 개발

세계적으로 기술적 문제로 인하여 아직까지 고온초전도 S-I-S 접합이 개발되어 있지 않다. 또한 low angle S-N-S biepitaxial 접합을 개발할 필요가 있다. 본 연구는 이러한 문제를 극복할 수 있는 방법을 택하여 새로운 low angle S-N-S접합과 새로운 S-I-S접합개발을 위한 base layer를 제작하였다. 새로운 방법에 의한 low angle biepitaxial 죠셉슨 접합의 제작을 위하여 [001]축이 20o 비스듬이 cut된 STO기판의 반쪽은 CeO2/YSZ 이중 buffer layer가 사용되었다. YBCO박막은 STO위에 직접 성장한 부분은 c축이 20o 기울어져 있고 buffer layer위에서 성장한 부분은 c축에 수직이다. 따라서 전체적 YBCO박막은 20o a축 tilt 혹은 a축 twist biepitaxial 죠셉슨접합을 형성하였다. 또한 S-I-S 접합을 위하여 수백 Å의 gap(D)을 갖는 두 영역의 YBCO가 제작되어야 하는데 이러한 YBCO가 성장할 수 있는 기초 gap을 갖는 base layer를 개발하였다. 이러한 base layer로써 MgO를 경사지게 증착하여 고온 초전도박막을 증착하기 전에 V자 형태의 골을 미리 제작하는 새로운 방법으로 제작한 SNS 죠셉슨 접합의 가능성, 장접과 기초적인 특성을 측정해 보았다. 또다른 방법으로 STO와 MgO 혹은 STO와 YSZ의 열팽창계수의 차이를 이용하여 수백 Å의 gap을 가진 base layer의 제작을 시도하였다