銅酸化物粒界接合界面における局所電子・磁気特性の評価

氧化铜晶界结界面局部电子和磁性的评估

• 批准号: 10142203
• 负责人: 長谷川 哲也
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10142203/
• 关键词: 走査トンネル顕微鏡; 磁束量子; 粒界; ポテンショメトリ; 高温超伝導体

本研究の目的は、電子状態、電気的特性、磁場分布を同時に計測できる複合プローブ顕微鏡を用いて粒界接合、及びボルテックスの挙動を総合的に評価し、実用的なデバイス作製への指針をえることにある。具体的には、1)STM走査による接合部の形状や原子配列の観察、2)走査トンネル分光による電子状態観察、3)微小ホールプローブによる磁場分布測定、4)走査ポテンショメトリによる局所電位測定、を行い、比較的短期間にデバイス作製ー評価のフィードバックループの構築を目指す。本年度は、粒界接合界面の電気特性を評価する方法として走査ポテンショメトリ(STP)に注目し、装置開発を進めた。一般に酸化物超伝導体ではトンネルスペクトルは非線形であるため、従来のSTP法は適用できない。そこで、デジタルPI制御による高速ポテンシャル測定法を開発し、10μVレベルの高精度計測を実現した。また、同装置を用いてクラックを含むYBaCuO試料のSTP測定を行い、クラックを迂回する電流の流れ、及びクラックにより局所的な歪みが解放される効果を直接検証した。さらに、ボルテックスのSTMによる直接観察を目的とし、低温超伝導体(Nb,Ta)Se_2のSTM側定を行った。その結果、ボルテックス格子の観察に成功し、純粋なNbSe_2ではコア半径が磁場Hの増加とともに減少するのに対し、汚いTaドーブ系ではコア半径はHに依存しないことを見いだした。また、高Jc材料であるPbドーブBi2212系のSTM測定を行い、ラメラ及び蛇行状のドメイン構造を確認するとともに、ドメイン間で超伝導転移温度が異なることを見いだした。

这项研究的目的是使用复合探针显微镜全面评估晶界连接和涡旋的行为，该探针显微镜可以同时测量电子状态，电气性能和磁场分布，并为制造实用设备提供指南。具体而言，我们旨在通过1）使用STM扫描来观察连接的形状和原子布置，以在相对较短的时间内为设备制造和评估创建反馈回路，2）使用扫描隧道光谱镜检查观察电子状态，3）使用磁场探针测量磁场探针，以及使用scannity scanning scanning secanning scanning potenti，使用磁场分布测量磁场分布。今年，我们专注于扫描电位计（STP），作为评估晶界连接接口的电气性能的方法，并继续开发设备。通常，隧道光谱在氧化物超导体中是非线性的，因此不能应用常规的STP方法。因此，我们使用数字PI控制开发了一种高速电位测量方法，在10μV水平上实现了高精度测量。此外，使用同一设备，对包含裂缝的YBACUO样品进行了STP测量，并直接验证绕过裂纹的电流流量以及由于裂纹而释放局部畸变的效果。此外，为了使用STM直接观察涡旋，确定了低温超导体（NB，TA）SE_2的STM侧。 As a result, we successfully observed the vortex lattice, and found that, in pure NbSe_2, the core radius decreases with the increase in magnetic field H, whereas in dirty Ta dove systems, the core radius does not depend on H. Furthermore, STM measurements were performed on the Pb-dove Bi2212 system, which is a high Jc material, to confirm the lamellar and meandering domain structures, and to find域之间的超导过渡温度有所不同。