アモルファスSix Ge_<1-x>/Nb 多層膜における電子局在と超伝導の研究

本研究は本研究代表者が筑波大学にて行っていたa-Si/Nbの研究を発展させたものであり,本代表者の転任に伴い新らたに,本学における多層膜作製装置の構築と低温電気特性測定装置の設置を含むものである。まずa-Six Ge_<1-x>/Nb膜作製用電子ビーム蒸着装置の構築に関しては,真空排気系の調整も終了しほぼ完成したので、SiとGeの合金を用いた多層膜の試作が新らたに行える段階となった。その次に低温電気伝導の測定装置の設置等に関しては,超伝導電磁石の試験を除いて整備が終了し本学にて液体ヘリウムを使用した低温測定が1.2Kまでの温度で可能となった。したがって筑波大学にて作製されたa-Si/Nb多層膜の超伝導特性および低温電気特性の測定を上記測定装置で行い,この結果について本学工学部の本年度卒業研究のなかで発表を行った。同時にこの結果は,筑波大学にて研究された結果と併せて,低温磁気抵抗の解析が行われた。これらの成果は,別紙にあるように論文発表および国際シンポジウム報告がなされた。さらにこれまでの成果を詳しく解析した結果,層間のホッピング伝導と超伝導転移温度との間に相関があることが判明し,これらについては新らたに投稿用として論文にまとめている。これ以外に本年度得られた成果は、液体窒素温度近くで起こるテレグラフノイズ的な電気特性があげられる。この原因についてはまだわからないが,今後解決されるものと考えている。したがって本年度の以上の実績により,合金多層膜の低温電気特性の測定が可能となり,上記ホッピング伝導の伝導機構と超伝導特性との関連について研究を進めることが出来ることとなった。

本研究は本研究代表者が筑波大学にて行っていたa-Si/Nbの研究を発展させたものであり,本代表者の転任に伴い新らたに,本学における多層膜作製装置の構築と低温電気特性測定装置の設置を含むものである。まずa-Six Ge_<1-x>/Nb膜作製用電子ビーム蒸着装置の構築に関しては,真空排気系の調整も終了しほぼ完成したので、SiとGeの合金を用いた多層膜の試作が新らたに行える段階となった。その次に低温電気伝導の測定装置の設置等に関しては,超伝導電磁石の試験を除いて整備が終了し本学にて液体ヘリウムを使用した低温測定が1.2Kまでの温度で可能となった。したがって筑波大学にて作製されたa-Si/Nb多層膜の超伝導特性および低温電気特性の測定を上記測定装置で行い,この結果について本学工学部の本年度卒業研究のなかで発表を行った。同時にこの結果は,筑波大学にて研究された結果と併せて,低温磁気抵抗の解析が行われた。これらの成果は,別紙にあるように論文発表および国際シンポジウム報告がなされた。さらにこれまでの成果を詳しく解析した結果,層間のホッピング伝導と超伝導転移温度との間に相関があることが判明し,これらについては新らたに投稿用として論文にまとめている。これ以外に本年度得られた成果は、液体窒素温度近くで起こるテレグラフノイズ的な電気特性があげられる。この原因についてはまだわからないが,今後解決されるものと考えている。したがって本年度の以上の実績により,合金多層膜の低温電気特性の測定が可能となり,上記ホッピング伝導の伝導機構と超伝導特性との関連について研究を進めることが出来ることとなった。