走査型SQUID顕微鏡による高温超伝導体中のポルテックス観察

使用扫描 SQUID 显微镜观察高温超导体中的 portex

• 批准号: 01J11561
• 负责人: 笠井 淳平
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J11561/
• 关键词: 酸化物高温超伝導; 走査型SQUID顕微鏡; ボルテックス; 磁束ピニング; 磁場進入長

本研究では、定量性や磁場感度に優れた走査型SQUID顕微鏡(SSM)を用い、これまで観察例のほとんどない弱磁場下(<0.1mT)に焦点を絞り、ボルテックスの挙動を解明することを目的としている。本年度は、本研究の最終年度にあたるが、これまで、高濃度PbBi_2Sr_2CaCu_2O_y(Pb-Bi2212)単結晶ac面の走査型SQUID顕微鏡測定を行い、ジョセフソンボルテックスの観察に焦点を当ててきた。その結果として、印加磁場を0.1μT以下に制御することによって定量性に優れたSSM測定法を確立することができ、得られた磁場像からc軸に垂直方向の磁場進入長(λ_c)を得た。以上の成果は、投稿論文として執筆中である。また、上記の手法を生かし、低ドープLa_<2-x>Sr_xCuO_4(LSCO)単結晶ab面のSSM観察をし、新規現象の可能性を探索した。その結果、通常の磁束量子とは異なる磁束の存在が観察された。これは、通常のものと比べIntensityが弱く形状が異なっているのが特徴となっている。詳細に調べるため、単一の磁束量子を取り出し、フラキソイド(Φ_0)であるかの見積もり、磁場進入長の見積もり、X線回折等様々な手法を用い解析した。また、高ドープLSCO単結晶ab面のSSM観察も行った。同系は以前から測定を行っているものであり、ボルテックスが結晶軸とは無関係に一次元配列するという現象である。以前、SSM温度依存より、転移温度が異なる領域がボルテックスの配列方向と平行に存在することが確認されたが、高感度EPMA測定の結果、試料中にSr濃度揺らぎが確認された。このSr濃度揺らぎの領域は転移温度が異なる領域と一致しており、ボルテックスを一次元配列させる原因であると結論づけた。以上の成果は、セラミックス投稿論文としてApplied Physical letter誌に投稿中である。

In this study, the magnetic field sensitivity of SQUID micromirrors (SSMs) was optimized quantitatively and quantitatively, and the focus of SSMs was determined quantitatively under weak magnetic fields (<0.1mT). This year is the last year of this study. The high concentration of PbBi_2Sr_2CaCu_2O_y(Pb-Bi2212) single crystal ac plane was determined by scanning SQUID microscope. The results of this method are as follows: magnetic field below 0.1μT; magnetic field in vertical direction below 0.1 μ T; magnetic field. The above achievements are in the process of writing and submitting papers. To <2-x>explore the possibility of SSM observation and new phenomenon of La_ Sr_xCuO_4(LSCO) single crystal ab surface As a result, the existence of magnetic beams is usually observed. The Intensity of the light is weak, the shape is different, and the characteristics are different. Detailed tuning, single magnetic beam quantum extraction, magnetic field entry, X-ray folding, etc. are analyzed in detail.また、高ドープLSCO単结晶ab面のSSM観察も行った。Homology is determined by the crystal axis and independent of the primary element. Previous SSM temperature dependence, shift temperature, different areas, parallel alignment direction, high sensitivity EPMA measurement results, Sr concentration in the sample The concentration of Sr is different from that of Sr in different regions. The above results can be seen in the papers submitted by Seramikusu and the papers submitted by Applied Physical Letter.

项目成果

J.Kasai, N.Okazaki, Y.Nakayama, T.Motohashi, J.Shimoyama, K.Kishio, H.Koinuma, T.Hasegawa: "Local magnetic properties of high-T_c superconductors probed by scanning SQUID microscopy"Physica C. (印刷中).

J.Kasai、N.Okazaki、Y.Nakayama、T.Motohashi、J.Shimoyama、Kishio、H.Koinuma、T.Hasekawa：“通过扫描 SQUID 显微镜探测高温超导体的局部磁特性”Physica C. （在新闻）。

笠井淳平, 長谷川哲也: "SPMによる高温超電導体の量子化磁束観察"セラミックス. 10. 799-802 (2003)

Junpei Kasai、Tetsuya Hasekawa：“使用 SPM 进行高温超导体的量子化磁通量观测”陶瓷。 10. 799-802 (2003)。