低温基板に真空蒸着した金属薄膜の超伝導と電子局在

低温基底上真空沉积金属薄膜的超导性和电子局域化

• 批准号: 62540245
• 负责人: 川口 尚
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1987
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1987 至 1988
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-62540245/
• 关键词: 超伝導; 電子局在; 薄膜; アンダーソン局在

昨年度に、液体ヘリウム温度に保った基板に超高真空中で蒸着した非常に均一と思われる非晶質Biやpbの超薄膜の超伝導転移を測定し、次のような結果を得た。面抵抗R_□が約6KΩより大きい膜では超伝導転移の兆候が見られず、6KΩよりそれほど大きくないR_□の膜では常伝導金属薄膜の弱局在特有のlogT温度依存性を示す。約6KΩ以下になると超伝導ゆらぎ効果による電気抵抗の減少を示しはじめ、さらにR_□を小さくするとこれまでに報告されている非晶質超伝薄膜の転移特性が得られる。今年度は、これらの結果が均一な2次元超薄膜に共通した振舞いで他の金属薄膜でも類似の結果が得られるかどうかを調べた。SnについてはSioをアンダーコーティングした上に低温蒸着すると、これまでの報告と異なり、pure Snの場合でも非晶質膜(Sn-Cu合金)のTcに近い値を示すことからかなり均一な膜になっているはずである。しかしR_□が12KΩの膜ですでに超伝導転移の兆候があらわれた。その結果はミネソタ大学や東大理学部のSn微粒子系のそれとは異なっておりTcのR_□依存性は非晶質Biほど強くなく微粒子系との中間の傾向を示す。これはSn超薄膜が十分均一になっていなかったためだと考え、Sn-Cu合金薄膜を作り測定したが著しい違いはみられなかった。Ga薄膜についてもSnと類似した結果になったがいずれも非晶質Biやpb薄膜と比べて電気導通がではじめる平均膜厚が厚くなっていることから、均一性に問題があると考えている。したがって、これからはアンダーコーティングの方法を改善したり、これまでの実験結果をもとにしてできるだけ均一な超薄膜ができそうな物質を選ぶなどの工夫をして研究をおこなうことにしている。

In the past year, the temperature of the liquid substrate was kept very high vacuum, and the conductivity of the amorphous Bi thin film was measured. The characteristic logT temperature dependence of the weak point of the conductive metal thin film is shown. The decrease in electrical resistance of amorphous superconducting films below about 6KΩ is reported. This year, the results are uniform, the 2D ultra-thin film is common, and the results of other metal films are similar. In the case of pure Sn, amorphous film (Sn-Cu alloy) Tc is close to the center of the film. The film has a conductivity of 12KΩ, and the film has a conductivity of 12K Ω. The results show that there is a tendency for Sn particle systems to vary from Tc to Tc to amorphous Bi particles and vice versa. Sn-Cu alloy thin films are very uniform. Ga thin film thin The method of improving the quality of the film is to improve the quality of the film and to improve the quality of the film.