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Study of low-temperature hydrogen absorption and diffusion into metal using inelastic electron spectroscopy measurements

使用非弹性电子能谱测量研究金属的低温氢吸收和扩散

基本信息

批准号：
21H01605
负责人：
河江達也
金额：
$ 11.23万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

Nb製超伝導－常伝導－超伝導ジョセフソン接合(SNS-JJ)を作製し、その表面に水素を吸着させた際の微分伝導信号dI/dVを詳細に調べた。セル内に水素(H2)を導入する前は超伝導ギャップに起因するピークが見られた。一方、T~20KでH2をSNS-JJに吸着させると超伝導ギャップ内の信号は大きく変化し、電圧値の正負に対して対称的にスパイク状のピークがほぼ等間隔に多数出現した。さらに、温度変化させてもスパイク間隔は変化せず、超伝導転移より高温ではスパイクは消失した。またHe吸着ではこのような変化はない。Nbは水素吸蔵金属なので、同様の実験を水素が吸蔵されず、超伝導転移する金属であるPb製SNS型ジョセフソン接合で行ったところ、やはり超伝導ギャップより低エネルギー側のdI/dV信号にスパイク状ピークが多数出現することが分かった。さらにこのスパイク状ピークは、温度やコンタクトサイズを変化させても、大きく変化しない。以上より、スパイク構造の起源は表面に吸着した水素が、超伝導電流と相互作用をすることによってノイズ構造を発生することが明らかになった。SNS-JJ内部に侵入した水素が超伝導電流に対して、どのような影響を与えるかについても調べた。微量の水素を予めバナジウム(V)金属ワイヤに吸蔵させ、超伝導転移温度(Tc~5.2K)以下まで冷却し、MCBJ法を用いてSNS-JJを作製しその信号を調べた。その結果、超伝導ギャップより高エネルギー側にも電流異常が出現することが分かった。さらにその温度変化、水素不純物濃度変化、ジョセフソン接合のサイズ変化、水素位置の変化などを調べることで、このスパイク状ノイズが超伝導中の準粒子の干渉により発生していることが明らかになった。以上より、素子内に不純物や欠陥が存在することでも準粒子の干渉が誘起され、超伝導電流に対するノイズ源になることを明らかになった。

The differential conduction signal dI/dV at the interface of Nb-doped superconductive-normal conductive-superconductive junction (SNS-JJ) is adjusted in detail. Before the introduction of H2 into the system, the cause of the reaction was discussed. A, T~20K, H2, SNS-JJ, absorption, superconductivity, signal, large voltage, negative voltage, symmetry, signal, etc. are mostly present at equal intervals. The temperature changes, the temperature changes. He is the only one who has the right to change his mind. Nb is an element absorbing metal, and the same elements are absorbed by the same elements, and the superconductors are transferred to the metals. Pb is used for SNS type bonding, and the superconductors are used for dI/dV signals on the low side. This is the first time I've ever seen a woman who's had sex with someone else. The origin of the above structure is due to the adsorption of water elements and the interaction of superconductivity currents. SNS-JJ internal invasion of water elements and ultra-conductive current, and the impact of water elements and ultra-conductive current Trace amounts of water can be absorbed by (V) metals, cooled below the transition temperature (Tc~5.2K), and modulated by SNS-JJ method. As a result, abnormal current occurs on the high voltage side of the conductor. In addition, the temperature change, the concentration change of water impurity, the change of water position, the change of water position, the change of water temperature, the change of water impurity concentration, the change of water temperature, the change of water impurity position, the change of water temperature, the change of water temperature, the change of water impurity concentration, the change of water temperature, the change of water impurity position, the change of water temperature, the change of water temperature, the change of water impurity concentration, the change of water impurity position, the change of water The above impurities and impurities exist in the particles, and the interference of quasi-particles and superconduction current is caused by the source of impurities.

项目成果

期刊论文数量（18）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Superconducting Properties of Palladium Hydride Systems Prepared by Low-Temperature Absorption

低温吸收制备氢化钯体系的超导性能

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
R. Kato;R. Koga;K. Miyakawa;M. Shiga;Y. Inagaki;and T. Kawae
通讯作者：
and T. Kawae

Hydrogen-impurity-induced conductance peaks in constriction type Josephson junctions

缩窄型约瑟夫森结中氢杂质引起的电导峰值

DOI：
10.35848/1882-0786/ac42ff
发表时间：
2021
期刊：
Applied Physics Express
影响因子：
2.3
作者：
Miyakawa Kazuki;Takata Hiroki;Yamaguchi Taishi;Inagaki Yuji;Makise Kazumasa;Kawae Tatsuya
通讯作者：
Kawae Tatsuya

Precise magnetization measurements down to 500 mK using a miniature 3He cryostat and a closed-cycle 3He gas handling system installed in a SQUID magnetometer without continuous-cooling functionality

使用安装在不具备连续冷却功能的 SQUID 磁力计中的微型 3He 低温恒温器和闭环 3He 气体处理系统，进行低至 500 mK 的精确磁化强度测量

DOI：
10.35848/1347-4065/ac5bb0
发表时间：
2022
期刊：
Japanese Journal of Applied Physics
影响因子：
1.5
作者：
Shimamura Kazutoshi;Wajima Hiroki;Makino Hayato;Abe Satoshi;Haga Yoshinori;Sato Yoshiaki;Kawae Tatsuya;Yoshida Yasuo
通讯作者：
Yoshida Yasuo

Andreev point contact spectroscopy study of Kondo insulator SmB6

近藤绝缘体 SmB6 的 Andreev 点接触光谱研究