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超伝導体の混合状態研究のためのホール素子顕微鏡の開発

开发用于超导体混合态研究的霍尔元件显微镜

基本信息

批准号：
08554009
负责人：
為ヶ井強
金额：
$ 3.46万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至 1997
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、高温超伝導体中の磁束状態を明らかにするための走査型ホール素子顕微鏡の開発を目指している。平成8年度は、このための要素技術として、(1)ホール素子の微小化および、十分な感度と再現性の確認と(2)低温磁場下の試料を移動させる長距離走査機構の開発を行った。(1)に関して、10x10μm^2程度の有効面積を持つ高感度微小ホール素子を光リソグラフィー法により作製した。また、このホール素子が低温において0.01G以上の磁場感度を示すことを確認した。また、(2)に関しては、室温にあるXY移動ステージの動きを低温に約1/10に縮小して伝える長距離走査機構の設計・製作を行た。平成9年度は、微小ホール素子と長距離移動機構を組み合わせ、走査型ホール素子顕微鏡を構成した。低温における機械的動作確認を行い、室温における移動ステージの運動が正しく低温に縮小され伝わっていることを確認した。高感度微小ホール素子と組み合わせた顕微鏡の性能試験として、直径100μm程度のNbのディスクアレーの周りの磁場分布の測定を行った。その結果、ほぼ予想される磁場分布を再現するいことができた。次のテストとして、高温超伝導体であるBi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y>単結晶(700x700μm^2)の高温における可逆磁化状態における磁束密度分布の測定を行い、形状バリア(geometrical barrier)の特徴であるドーム状の磁場プロファイルの観測に成功した。さらに現在、磁束格子融解転移の場所依存性を測定中である。現在、試料とホール素子との距離を測定するセンサーがないため、両者の衝突をさけるため、ある程度(30μm程度)ホール素子から試料を離す必要がある。今後、この点を改良することにより、さらなる位置分解能の改善を目指す予定である。

In this study, we aim to clarify the state of magnetic beams in high temperature superconducting conductors and to provide guidance for the development of electron micromirrors. In 2008, we conducted the following research activities: (1) confirmation of miniaturization, sensitivity and reproducibility of microelements;(2) development of long-distance probe mechanism for sample movement under low temperature magnetic field. (1)The effective area of 10 x 10 μm^2 is controlled by high sensitivity and fine light emission method. The magnetic field sensitivity above 0.01G at low temperature is confirmed. (2) Design and manufacture of XY mobile devices at room temperature and at low temperature by about 1/10 In 2009, the micro-element and long-distance moving mechanism were combined, and the micro-mirror was formed. Low temperature mechanical movement confirmation, room temperature movement confirmation Performance test of high sensitivity micro-mirror with diameter of 100μm and measurement of magnetic field distribution The result shows that the magnetic field distribution is reproduced in the same way as that in the previous study. The measurement of magnetic beam density distribution in the reversible magnetization state at high temperature of Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y> single crystal (700 x 700 μm^2) was carried out successfully. In this paper, the site dependence of the magnetic beam lattice melting and migration is determined. Now, the distance between the sample and the element is measured. The distance between the sample and the element is measured. In the future, the improvement of the position decomposition function is indicated.