層状有機超伝導体における量子磁束の層間分断とそのダイナミクス

层状有机超导体中量子磁通量的层间分离及其动力学

基本信息

批准号：
07740294
负责人：
伊東裕
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Kyoto University
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

项目摘要

2次元構造を持つ層状有機超伝導体κ-(BEDT-TTF)_2Cu[N(CN)_2]Br、κ-(BEDT-TTF)_2Cu(NCS)_2及び酸化物超伝導体Bi_2Sr_2CaCu_2O_8について、2次元面に垂直な直流磁場下での交流磁化率を、用いる交流磁場の方向と周波数を変化させて測定した。その結果、量子磁束のダイナミクスと2次元性にかかわる知見を得ると共に、交流磁化率に対する表皮効果の影響を明らかにした。交流磁場が2次元面に垂直のときの交流磁化率の周波数依存性は、遮蔽電流が2次元面内を流れるため等方的な理論モデルを用いて解析することが出来る。周波数が1kHz以下では量子磁束のピンニングの寄与が支配的であるが、周波数が1MHzを越えると、これに加えて磁束フローや準粒子による表皮効果の影響が無視できなくなる。中間の周波数では周波数が高くなるにつれ、表皮効果の寄与が徐々に大きくなっていくことが示される。本研究において、6桁に及ぶ広い周波数領域での交流磁化率の振舞いが、量子磁束のダイナミクスと表皮効果の寄与の相対的な大きさの変化として、1つの理論的枠組みの中で理解できることが示された。一方、交流磁場が2次元面に平行のときは、系の2次元性が顕著に現れるため交流磁化率の挙動は垂直の場合と大きく異なる。このとき交流磁場を遮蔽する電流は2次元面に垂直な方向にも流れるが、この方向への超伝導電流は、層間の熱ゆらぎによって量子磁束が層間に分断され2次元的なパンケーキ磁束になる領域では抑制される。調べた3つの層状超伝導体について、この磁場配置での交流磁場遮蔽のオンセット温度は用いる周波数への依存性が少なく、量子磁束の層間分断温度に対応する。この温度は2次元性が強い物質ほど低温側にシフトし、熱ゆらぎの増強によってパンケーキ磁束になる温度領域が広がることに対応している。

用于分层有机超导体κ-（BEDT-TTF）_2CU [N（CN）_2] BR，κ-（BEDTTTF）_2CU（NCS）_2和氧化物超导体BI_2SR_2SR_2SR_2CACU_2CACU_2O_8，在dc explatible下，在两个方向上，vistribure the dc the Prandible ways ways ways ways ways ways and dc the ways ways and per and two and twimentim an使用的交流磁场。结果，我们获得了与量子磁通量和2D动力学有关的知识，并且还揭示了皮肤影响对AC磁敏感性的影响。当交流磁场垂直于二维平面时，AC敏感性的频率依赖性可以使用各向同性理论模型分析，因为在二维平面内屏蔽电流流。当频率低于1 kHz时，量子通量固定的贡献是主导的，但是当频率高于1 MHz时，磁通量流量和由于准颗粒引起的皮肤效应的影响无法忽略。结果表明，随着中间频率下的频率的增加，皮肤效应的贡献逐渐增加。在这项研究中，结果表明，从六个数量级的范围内，AC敏感性在一个理论框架内可以理解为量子通量动力学相对幅度的变化和皮肤效应的贡献。另一方面，当AC磁场平行于二维平面时，系统的二维性是突出的，因此AC磁敏感性的行为与垂直平面的行为显着不同。此时，屏蔽交流磁场的电流还沿垂直于二维平面的方向流动，但是在该方向上的超导电流在该方向上被抑制，在该区域中，由于层之间的量子磁通量在层之间的量子波动之间划分，并且由于层之间的热波动，并且变成了二维pancake磁通量。对于所研究的三个分层超导体，该磁场排列中AC磁场屏蔽的起始温度较少依赖于所使用的频率，并且对应于量子磁通量的层间划分温度。该温度相应地是由于以下事实：较强的2D材料向较低温度侧移动，并且增加的热波动会导致温度范围扩大，从而变成煎饼磁通量。