Magnetic structure of superconductor/ferromagnet composites with fractal structure

具有分形结构的超导/铁磁复合材料的磁结构

基本信息

批准号：
21H01622
负责人：
内野隆司
金额：
$ 11.56万
依托单位：
Kobe 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

これまでの実験結果から, Mg2Siの導入によって超伝導特性, 特に磁束ピンニング力が増大することが明らかとなった。一般的に超伝導体の磁束ピンニング力を向上させる手段として, 磁束ピンニング中心となる不純物を導入することがよく知られている。Mg/MgO/MgB2/Mg2Siナノ複合体におけるMg2Siがこのような磁束ピンニング中心として作用している可能性を考えてSiO添加, 非添加試料に磁束ピンニング解析を行った。しかしMg2Siの有無に関わらず磁束ピンニング機構が同じであるという結果が得られた。これはMg2Siが磁束ピンニング中心として作用しているわけではないことを表している。すなわち, Mg2Siは常伝導相の超伝導近接効果を増強する効果を有しており, 2次元的な磁束ピンニング力を向上させる作用を有していると考えられる。アンドレーエフ反射を伴う超伝導近接効果の発現には, Mg2Siと常伝導相, つまりMgOとの界面状態が重要である。MgOは, Mg2Siが異なる格子定数をもつ結晶であるがクリーンなヘテロ界面を形成し得る。本研究で作製したMg/MgO/MgB2/Mg2Siナノ複合体におけるMgO/Mg2Si界面に関しても, 同様のドメインエピタキシー関係が形成され, 常伝導領域における平均自由行程の伸長をもたらしたと考えられる。その結果, アンドレーエフ反射による電子, 正孔の常伝導領域中の位相伝達が妨げられず, 超伝導近接効果が増強したと推測される。

先前的实验结果表明，MG2SI的引入增加了超导性能，尤其是磁通量固定力。众所周知，引入杂质，这些杂质是磁通量固定的中心，作为改善超导体磁通量的一种手段。鉴于MG2SI在MG/MGO/MGB2/MG2SI纳米复合材料中的可能性充当这样的通量固定中心，因此对SIO添加和非增添样品进行了磁通量固定分析。但是，结果是，无论MG2SI是否存在，磁通量固定机制都是相同的。这表明MG2SI不充当通量固定中心。换句话说，MG2SI具有增强正常传导阶段的超导接近效应的作用，并且被认为具有改善二维磁通固定力的作用。 MG2SI和正常传导阶段之间的界面状态（即MGO）对于超导接近效应的发展以及伴随Andreev反射很重要。 MGO是MG2SI具有不同晶格常数的晶体，但它可以形成干净的异质面。据认为，在本研究中产生的MG/MGO/MGB2/MG2/MG2SI纳米复合材料中，与MGO/MG2SI界面形成了类似的域外延关系，从而导致正常传导区域中平均自由路径的扩展。结果，据估计，由于Andreev反射而引起的电子和孔的正常传导区域中的相转移并没有阻碍，并且超导接近效应得到了增强。

项目成果

期刊论文数量（36）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

超伝導ナノ複合体の電気, 磁気特性に及ぼす, 金属, 半導体の添加効果

添加金属和半导体对超导纳米复合材料电学和磁学性能的影响

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tenjimbayashi Mizuki;Hayase Gen;Hiroi Takashi;Ueki Takeshi;橋本碧維，櫻井敬博，太田仁，内野隆司
通讯作者：
橋本碧維，櫻井敬博，太田仁，内野隆司

Probing the effect of disorder and magnetism on proximity effects in superconducting nanocomposites using muon spin rotation and relaxation

利用μ子自旋旋转和弛豫探讨无序和磁性对超导纳米复合材料中邻近效应的影响

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Nanami Teramachi;Akihiro Koda;Kazuki Ohishi;Yoshifumi Sakaguchi;Yusuke Seto;Takahiro Sakurai;Hitoshi Ohta;and Takashi Uchino
通讯作者：
and Takashi Uchino

縮退ZnO:Ga薄膜におけるフェルミエッジ異常の観察

简并 ZnO:Ga 薄膜中费米边异常的观察

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
YAMANE Masachika;UEMATSU Hideyuki;TANOUE Shuichi;田代愛佳，安達裕，内野隆司
通讯作者：
田代愛佳，安達裕，内野隆司

超伝導体/半導体ナノ複合材料の合成とSPS焼結反応

超导/半导体纳米复合材料的合成及SPS烧结反应

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Jian Xu;Kohsei Takahashi;Takayuki Nakanishi;Takashi Takeda;Naoto Hirosaki;高科幸平　緒明佑哉今井宏明　安元剛;橋本碧維，櫻井敬博，太田仁，内野隆司
通讯作者：
橋本碧維，櫻井敬博，太田仁，内野隆司

超伝導ナノ複合化合物の超伝導特性に及ぼす構造および組成の効果

结构和成分对超导纳米复合材料超导性能的影响