高温超伝導体における量子磁束格子の電磁物性定数の評価

本研究は、高温超伝導体における量子化磁束の動的諸物性定数の信頼性の高い測定結果を提供すると共に、理論的考察を加えて量子化磁束のダイナミクスに起因する電磁特性の機構を解明することを目的とする。本年度得られた主な研究成果は以下の通りである。1.Y_1Ba_2Cu_3O_<7-delta>(YBaCuO)薄膜のカイネティックインダクタンスL_K薄膜内の電流分布をGL理論を用いた数値シュミレーションによって求め、カイネティックインダクタンスL_Kに及ぼす薄膜の形状効果を調べた。その結果、薄膜の等価的磁場侵入長は膜厚に反比例して増加する事を示した。また、L_Kの電流依存性を共振法によって測定し、実験結果がGL理論によって定量的に説明できることを示した。磁場侵入長lambdaの磁場依存性は高温超伝導体の機構解明の鍵として近年注目されているが、インダクタンス測定からlambdaを評価する際に本実験で得られた電流分布の影響を考慮することが重要となる。2.単結晶における臨界電流密度のc軸方向印加磁界に対する依存性量子化磁束格子を連続体近似したLabush方程式を基に、ランダムに分布する弱いピン止め力と、曲げに対する量子化磁束格子のsofteningを考慮して巨視的ピン止め力を求め、単結晶体において見られるようなc軸方向印加磁界に対する臨界電流密度の指数関数的依存性の機構を理論的に明かとした。3.ピン止め特性交流インダクタンス法を用いてYBaCuO溶融体における磁束格子のLabuschパラメータalpha_L及び磁束相互作用長〓_〓の評価を行った。alpha_L、〓_〓の温度、磁場依存性を明かにすると共に、これらのパラメータとピンポテンシャルとの関係を示した。

本研究は、高温超伝導体における量子化磁束の動的諸物性定数の信頼性の高い測定結果を提供すると共に、理論的考察を加えて量子化磁束のダイナミクスに起因する電磁特性の機構を解明することを目的とする。本年度得られた主な研究成果は以下の通りである。1.Y_1Ba_2Cu_3O_<7-delta>(YBaCuO)薄膜のカイネティックインダクタンスL_K薄膜内の電流分布をGL理論を用いた数値シュミレーションによって求め、カイネティックインダクタンスL_Kに及ぼす薄膜の形状効果を調べた。その結果、薄膜の等価的磁場侵入長は膜厚に反比例して増加する事を示した。また、L_Kの電流依存性を共振法によって測定し、実験結果がGL理論によって定量的に説明できることを示した。磁場侵入長lambdaの磁場依存性は高温超伝導体の機構解明の鍵として近年注目されているが、インダクタンス測定からlambdaを評価する際に本実験で得られた電流分布の影響を考慮することが重要となる。2.単結晶における臨界電流密度のc軸方向印加磁界に対する依存性量子化磁束格子を連続体近似したLabush方程式を基に、ランダムに分布する弱いピン止め力と、曲げに対する量子化磁束格子のsofteningを考慮して巨視的ピン止め力を求め、単結晶体において見られるようなc軸方向印加磁界に対する臨界電流密度の指数関数的依存性の機構を理論的に明かとした。3.ピン止め特性交流インダクタンス法を用いてYBaCuO溶融体における磁束格子のLabuschパラメータalpha_L及び磁束相互作用長〓_〓の評価を行った。alpha_L、〓_〓の温度、磁場依存性を明かにすると共に、これらのパラメータとピンポテンシャルとの関係を示した。