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高温超伝導体の電磁波放出の非線形光学効果による研究

高温超导体电磁波发射非线性光学效应研究

基本信息

批准号：
11750007
负责人：
石橋隆幸
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、高温超伝導体からの電磁波放出現象を非線形光学効果使って観察することである。電磁波放出のための試料として、常伝導金属である金とビスマス系高温超伝導薄膜とのトンネル接合を作製した。トンネル接合を使って準粒子を超伝導体中に注入することによりこの材料で初めて準粒子注入による電磁波の放出の測定に成功した。さらに、この実験で得られた電磁波の出力は、これまでに報告のあるイットリウム系高温超伝導体と金の接合の場合に比べて約2倍の出力が得られた。この準粒子注入による電磁波の放出は、注入された準粒子が平衡状態に戻り、言い換えると、クーパー対を形成することにより余剰なエネルギーが電磁波となって放出されると考えられる。そこで、本研究では、強磁性体/高温超伝導体トンネル接合を用いて実験を行った。準粒子のインジェクターとして磁性体を使うことにより、スピン偏極した準粒子を超伝導体に注入することができる。このことは、超伝導体中に誘起される非平衡状態が非スピン偏極準粒子注入によるものよりも強いものになることが予想される。そこで本研究では、まず、強磁性体/高温超伝導体トンネル接合の作製を行い、スピン偏極準粒子の注入が行えるかどうかについてトンネルコンダクタンスの測定により評価を行った。強磁性体には磁性金属のコバルト、超伝導体にはビスマス系高温超伝導薄膜および単結晶を用いた。その結果、この組み合わせにおいてはじめてトンネルスペクトルの測定を行い、超伝導ギャップおよびアンドレエフ反射の観察に成功した。このことは、スピン注入が行われていることを示しており、注入時の強い電磁波放出が期待される。非線形光学効果による測定については、ビスマス系高温超伝導薄膜および単結晶について測定を行ったが、現段階では電磁波放出と直接結びつく結果を得るに至らなかった。

In this paper, the electromagnetic wave emission phenomenon of high temperature superconductors is studied by nonlinear optical effect. Electromagnetic waves are emitted from the sample, which is usually conductive to metal. It is a high-temperature superconducting film. The measurement of electromagnetic wave emission from quasi-particles injected into the conductor was successful. The output of electromagnetic wave is about 2 times higher than that of high temperature conductor and metal joint. The emission of electromagnetic waves during quasi-particle injection is in equilibrium with the emission of electromagnetic waves. In this study, ferromagnetic/high-temperature superconducting bonding was carried out. Quasi-particles and magnetic particles are injected into the atmosphere. In this case, the non-equilibrium state induced in the superconductor is the non-polarization quasiparticle injection. In this study, we evaluated the effects of injection of polarized quasiparticles on the formation of ferromagnetic/high-temperature superconductor junctions. Ferromagnetic materials are used for magnetic metals, superconducting materials, and high-temperature superconducting films. The results of the study were as follows: 1. The results of the study were as follows: 1. The results of the study were as follows: 1. The electromagnetic wave emission is expected when the injection is performed. Non-linear optical effect measurement is based on high temperature superconducting thin film measurement and crystallization measurement. At present, electromagnetic wave emission and direct junction result are obtained.