格子スクリーニングの大きい半導体超格子の超伝導

具有大晶格屏蔽的半导体超晶格的超导性

• 批准号: 60213007
• 负责人: 邑瀬 和生
• 金额: $ 2.56万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Special Project Research
• 财政年份: 1985
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1985 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-60213007/
• 关键词: 超伝導; 超格子; ジョセフソン効果; 構造相転移; 化合物半導体

PbTe-SnTe超格子の電気抵抗,磁気抵抗,ホール係数の測定を 1.5Kから300Kの間で行い、以下に述べる結果を得た。(1) 7K以下の低温でこの超格子は超伝導になり、その臨界磁場の角度依存性より2次元的な超伝導体であることを見出した。 この超伝導はPbの微粒子の析出によると考えられるが、Pbの囲りにあるPbTeの性質にも依存していることが判明した。 この超格子のホール測定より、超伝導転移温度以上ではキャリア濃度が約【10^(18)】【cm^(-3)】程度の縮退半導体の性質を示しているので、Pbの析出が直接的に結合しているのではなく、Pbの微粒子がPbTeを媒体としてPbTe層内で2次元的にジョセフソン結合して、超伝導になると考えられる。実際、PbTeは 低温で誘電率が大きく、易動度が高くなるので、近接効果によるPbTe内へのクーパーペアの侵入距離は4Kで約300Aとなり、この超格子は少量のPbの析出でも超伝導になりうる。(2) 低温においてホール係数は大きな磁場変化を示し、磁場によりP-n反転するのもあった。 これはこの超格子がPbTe層内に電子、SnTe層内に正孔が共存する、タイプ【II】であるためで、その磁場依存性のフィティングよりPbTeとSnTeのバンド端の不連続の大きさは、Ba【F_2】基板に成長させたもので約270meV,KCl基板のもので 約170meVと求められた。(3) ホール係数の温度変化は150K付近でピークを示した。 これは、素材であるSnTe,PbTeの温度依存性と逆である。 高温での温度変化はSnTe層からPbTe層への熱励起が主な原因であると、又 低温での変化はSnTe層の構造相転移により、PbTe層とSnTe層の間で電子が再分布するためと考えられる。 これらはPbTe-SnTe超格子がタイプ【II】であることに由来している。

The electrical resistance, magnetic resistance and coefficient of PbTe-SnTe superlattice were measured between 1.5 K and 300K. The results described below were obtained. (1)The angle dependence of the critical magnetic field of the superlattice at low temperatures below 7K is 2-dimensional. The properties of Pb and Te depend on the precipitation of Pb particles. The properties of semiconductor are degraded to the extent of [10^(18)][cm^(-3)] above the transition temperature of the superlattice. The precipitation of Pb is directly combined with Pb particles in the PbTe medium. The two-dimensional combination of Pb particles and superconductivity is investigated. In fact, PbTe has a large inductance at low temperature, a high mobility, a close proximity effect, and an intrusion distance of about 300A at 4K. The superlattice has a small amount of Pb precipitation. (2)Low temperature heat transfer coefficient is large, magnetic field is small, and magnetic field is small. The electron in the PbTe layer and the positive hole in the SnTe layer are blue shifted, and the magnetic field dependence of the electron in the PbTe layer and the positive hole in the SnTe layer is about 270meV. The growth of the Ba substrate is about 170 meV. (3)The temperature variation coefficient is 150K. SnTe,PbTe and temperature dependence. The thermal excitation of SnTe layer and PbTe layer at high temperature and low temperature are the main reasons for the structural phase shift of SnTe layer and the redistribution of electrons between PbTe layer and SnTe layer. PbTe-SnTe superlattice

项目成果

第9回2次元系の電子物性国際会議(京都). (1985)

第九届二维系统电子特性国际会议（京都）（1985 年）。

日本物理学会,秋の分科会(千葉大) 予稿集2. P.176 (1985)

日本物理学会秋季分会（千叶大学）会议记录 2. P.176 (1985)

新超伝導物質の研究報告書. (1986)

新型超导材料研究报告（1986）。