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Investigation of quantum critical phenomena in two-dimensional superconductors by thermoelectric response

通过热电响应研究二维超导体中的量子临界现象

基本信息

批准号：
20K14413
负责人：
家永紘一郎
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

2022年度は昨年度に引き続き，磁場誘起の超伝導-金属-絶縁体転移を示す厚さ10 nmのアモルファスMoxGe1-x薄膜(試料B)を測定した．この試料では，2020年度の厚さ12 nmの試料Aよりも超伝導転移温度(Tc0 = 2.4 K)や絶対零度での上部臨界磁場(Bc2(0) = 5.5 T)が減少している．このため，常伝導相に存在する超伝導の振幅ゆらぎを相対的に広範囲にわたり測定できる．熱ゆらぎ領域(高温)と量子ゆらぎ領域(極低温)における熱電信号には，熱的相転移と量子相転移の相関長がそれぞれの臨界点で発散する振る舞いが反映される．したがって量子ゆらぎ領域を調べることは，絶対零度での異常金属状態の出現理由を明らかにするための重要な手がかりとなる．試料Bに対してTc0とBc2(0)のそれぞれ2倍の温度-磁場範囲わたって熱電効果を測定した結果，全範囲で明確な振幅ゆらぎ信号の検出に成功した．これは電気抵抗測定で検出可能な範囲をはるかに超えており，熱電効果がゆらぎに敏感であることを裏付けている．Tc0以上の高温域では，熱電信号の磁場依存性におけるピーク位置からゴースト臨界磁場B*(T)を決定できた．B*(T)は温度の減少に伴って減少し，Tc0でB*=0へと向かう．これは，熱的相転移の相関長がTc0に向かって発散的に増大することを反映している．Bc2(0)以上の高磁場域では，熱電信号の温度依存性におけるピーク位置から，量子-古典クロスオーバー線に相当するゴースト温度T*(B)を決定できた．これは世界初の実験検出であり，0.1Kまでの精密な測定によって達成された．磁場の減少に伴ってT*(B)は減少し，T*=0へと到達する磁場がBc2(0)以下の異常金属状態の範囲内に位置することがわかった．この結果は，試料Aの結果が示唆する異常金属状態の臨界性を，より明確に裏付けるものである．

In the year 2022, the magnetic field was introduced to show that the thickness of the MoxGe1-x film (material B) was 10 nm thick. In the year 202012 nm, the temperature of temperature shift (Tc0 = 2.4K), the temperature of zero, the upper boundary magnetic field (Bc2 (0) = 5.5T), the temperature of low temperature and low temperature. In the normal phase, there is a temperature range in which the amplitudes of the superconductors are sensitive to each other. The temperature field (high temperature), the quantum field (extremely low temperature), the signal temperature, the phase shift, the phase shift, the phase There is a reason why there is a normal metal state in the temperature range of zero degrees Celsius. The results show that the temperature is higher than that of Tc0Bc2 (0). The temperature of the temperature-magnetic field range is much higher than that of the normal metal state. It is clear that the full amplitude amplitude response signal is successful. The electrical resistance test shows that it is possible to measure the temperature in the range of high temperature. If the temperature is higher than Tc0, the temperature range is higher than that of high temperature range. The signal signal, magnetic field dependence, magnetic field dependence, temperature dependence The temperature dependence of the signal is very sensitive to the temperature dependence of the temperature. The temperature T* (B) is determined by the quantum-classical temperature. The temperature is determined by the temperature T* (B) at the beginning of the world. The temperature is measured at 0.1K and the precision is measured at 0.1K. The magnetic field is low with T* (B). The position in the normal metal state range below the magnetic field Bc2 (0). The results show that the normal metal state is critical, and that you can clearly pay for the normal metal state.