光第二高調波発生法による超伝導体表面の研究

光学二次谐波发生法研究超导体表面

• 批准号: 07740251
• 负责人: 水谷 五郎
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Japan Advanced Institute of Science 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07740251/
• 关键词: Nb_3Sn; 超伝導; 光第二高調波発生; 多光子励起発光; SHG顕微鏡; パーコレーション; YBCO; LSCO

本研究の目的は、光第二高調波発生(SHG)をはじめとする非線形な光学応答を超伝導体について観測し、そこに含まれている超電導体の表面物性に関する情報、統計物性的情報、および,量子力学的情報を引き出そうというところにがある。この目的に従い以下の成果を挙げた。1)申請書に記した計画に従い、微弱でしかも試料形状の理由で拡がって散乱するSH光を効率よく集めるための集光系を設計製作し、また試料を冷却しながらの長時間の測定に耐えうるような、自動計測、自動昇温システムを整備した。2)第二種超電導体Nb_3Snについて光第二高調波発生の観測を試みた。光第二高調波発生は弱く、多光子励起発光が支配的であることがわかった。多光子励起発光による光も、本研究の目的に類似の情報を含むと考えられるので、その観測を行なった。超伝導状態のNb_3Snの多光子励起発光は2.3eVに強度ピークを持つ。このピーク位置はNb_3Snのフェルミ準位とNbの4dバンドの組み合わせ状態密度のピークと一致するので、発光の起源は伝導体電子とNbの4dバンドのホールの再結合と考えられる。また2.3eVにおける多光子励起発光強度を温度の関数として測定すると、超伝導転移点でするどいデイップと発光強度の変化が観測された。デイップは転移温度における超伝導ドメインのパーコレーションにより起こった光学吸収によるものと考えられる。発光強度の転移点以下の増大は、光学遷移モーメントの変化と考えた。3)YBa_2Cu_3O_7の多結晶膜,(La‐Sr)_2CuO_4の単結晶の準備が終わりこれらに関するSHG測定の実験が進行中である。4)超伝導体のドメイン構造の観察のためのSHG顕微鏡を構築し現在その性能チェックを行なっている。

は の purpose this study, the second high-profile light wave 発 (SHG) を は じ め と す る nonlinear optical 応 な answer を super conductor 伝 に つ い て 観 し, そ こ に containing ま れ て い る super electric conductor surface property に の masato す る intelligence, statistical property of intelligence, お よ び, quantum-mechanical intelligence を lead き そ う と い う と こ ろ に が あ る. Youdaoplaceholder0 objective に従 the following を挙げた results を挙げた. 1) requisition に remember し た project に 従 い, weak で し か も sample shape の reason で company が っ て scattered す る SH light を sharper rate よ く set め る た め の concentrated を design し, ま た sample を cooling し な が ら の long の determination に え resistant う る よ う な, automatic measuring, automatic heating シ ス テ ム を servicing し た. 2) For the second type of superconductor Nb_3Sn, に に て て て the second high-wavelength wave of light is generated by <s:1> 観 measurement を test みた. The <s:1> weak く generated by the second high-intensity wave of light and the が dominated by the excitation of multiple photons for the である とがわ とがわ った った った った. Multiphoton excitation light up 発 に よ る も light, this research purpose の に similar の intelligence を containing む と exam え ら れ る の で, そ の 観 measuring line を な っ た. In the super伝 conductive state, <s:1> Nb_3Sn <s:1> multi-photon excitation emits <s:1> 2.3eVに intensity ピ <s:1> を を holding 伝. こ の ピ ー ク position は Nb_3Sn の フ ェ ル ミ quasi a と Nb の 4 d バ ン ド の group み close わ せ state density の ピ ー ク と consistent す る の で 発 light の origin は 伝 electronic conductor と Nb の 4 d バ ン ド の ホ ー ル の combining と exam え ら れ る. ま た 2.3 eV に お け る multiphoton excitation up 発 light intensity を temperature の masato number と し て determination す る と, super 伝 guide planning moving point で す る ど い デ イ ッ プ と 発 light intensity の variations change が 観 measuring さ れ た. デ イ ッ プ は planning move temperature に お け る super 伝 guide ド メ イ ン の パ ー コ レ ー シ ョ ン に よ り up こ っ た optical absorption 収 に よ る も の と exam え ら れ る. The increase of <s:1> below the shift point of the luminous intensity <s:1> 転, the optical migration モ メ メ ト <s:1> variation と are examined in えた. More than 3) YBa_2Cu_3O_7 の crystallization membrane, (La ‐ Sr) _2CuO_4 の 単 crystallization の prepare が eventually わ り こ れ ら に masato す る determination of SHG の be 験 が underway で あ る. 4) super conductor 伝 の ド メ イ ン tectonic の 観 examine の た め の SHG 顕 micromirror を build し now そ の performance チ ェ ッ ク を line な っ て い る.

项目成果

T.Yamauchi,他6名: "Surface SHG and photoemission from Cs,O_2/p‐GaAs coadsorbed system" Surface Science. (in press).

T. Yamauchi 和其他 6 人：“Cs,O_2/p-GaAs 共吸附系统的表面 SHG 和光发射”表面科学（正在出版）。

G.Mizutani,他4名: "Second Harmonic Generation from Si_<1-x>Ge_x Epitaxial Films with a Vicinal Face:Film Thickness Dependence" Japanese Journal of Applied Physics. 35(in press). (1996)

G. Mizutani 等 4 人：“Si_<1-x>Ge_x 外延薄膜的二次谐波生成：薄膜厚度依赖性”，《日本应用物理学杂志》35（出版中）。

E.Tominaga, K.Suzuki, G.Mizutani, and S.Ushioda: "Multiphoton‐induced luminescence from supeconducting Nb3Sn" Progress in Crystal Growth & Characterization of Materials. (in press).

E.Tominaga、K.Suzuki、G.Mizutani 和 S.Ushioda：“超导 Nb3Sn 的多光子诱导发光”晶体生长和材料表征的进展（正在出版）。

H.Tanaka,他5名: "Optical second harmonic intensity image of multi‐layered metal film patterns" Progress in Crystal Growth & Characterization of Materials. (in press).

H. Tanaka 和其他 5 人：“多层金属膜图案的光学二次谐波强度图像”晶体生长和材料表征的进展（正在出版）。