磁束回折格子とミリ波を利用した高温超伝導体における誘電関数の解明

使用磁通光栅和毫米波阐明高温超导体的介电功能

• 批准号: 14740201
• 负责人: 掛谷 一弘
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14740201/
• 关键词: ジョセフソン磁束; 誘電関数; ジョセフソンプラズマ; Bi2212; 交差磁束格子

本研究はBi2212などの層状性の強い超伝導体において層方向に磁場を印可した際に生じるジョセフソン磁束が広い温度範囲で規則的に配列することを利用して、試料中を伝搬するジョセフソンプラズマ波の波数をコントロールし、高温超伝導体の誘電率を波数、周波数の関数として求めることを目標としている。本年度はジョセフソンプラズマの波数を決定するジョセフソン磁束格子の安定性について研究を行った。まず、試料内の磁束がab面内に完全に閉じこめられ、磁束密度がab面内方向の成分だけを持つ状態(ロックイン状態)が観測される角度範囲を試料の大きさの関数として測定した。試料の磁場方向の奧行きが100ミクロンの時、ロックイン状態で期待されるジョセフソン磁束フロー抵抗はab面から±0.1°の範囲で観測されたのに対し、奥行きがおよそ1/10の試料では±1°の範囲で磁束フローが確認された。さらに大きさを小さくしていくとさらにロックイン状態の範囲が拡大し、最小である奥行き5ミクロン試料ではおよそ±2°の範囲でロックイン状態が実現することが確認された。ロックイン状態よりc軸方向に傾けた場合、c軸方向のパンケーキ磁束が生じて交叉磁束状態になると予想されるので、磁束フロー抵抗が急激に変化する角度では、外部磁場万向がab面と有限の角度を持つときに費やす磁気異方性エネルギーが、パンケーキ磁束ひとつを作り出すエネルギーに等しくなっていると解釈できる。この実験結果を詳細に解析することにより、ジョセフソン磁束およびパンケーキ磁束の相互作用と安定性に関する知見が得られる。さらに、微小試料において比較的広い角度範囲においてロックインが実現することは固有ジョセフソン接合におけるジョセフソン磁束フローデバイスの実現にひとつの方向を与えると思われる。

In this paper, the relationship between the wave number and the cycle number of the inductance of the layered Bi2212 superconductors is studied. This year, we will conduct research on the stability of the magnetic beam lattice for the determination of the wave number of the solution. In addition, the magnetic beam density in the sample is completely closed in the ab plane direction. The magnetic beam density is completely closed in the ab plane direction. The magnetic field direction of the sample is 100 ° C. The time and state of the sample are expected to change. The magnetic beam resistance ab surface is ±0.1°. The magnetic field direction of the sample is 1/10 of the sample. The magnetic beam resistance ab surface is ±1°. The maximum and minimum range of the test sample is ±2 ° and the maximum and minimum range of the test sample is ±2°. In case of inclination in c-axis direction, cross beam state in c-axis direction, angle of magnetic beam resistance in sudden excitation, angle of external magnetic field gimbal in ab-plane, angle of magnetic anisotropy in c-axis direction, etc. The results are analyzed in detail, and the relationship between the magnetic beam stability and the magnetic beam stability is obtained. The angle range of the magnetic beam is different from the angle range of the magnetic beam.

项目成果

I.Kakeya et al.: "Novel phase collective modes due to strong coupling between Josephson plasma and Josephson vortex lattice in Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+d>"Physical Review B. (出版予定). (2004)

I.Kakeya 等人：“由于 Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+d> 中约瑟夫森等离子体和约瑟夫森涡晶格之间的强耦合而产生的新颖相集体模式”《物理评论 B》（即将出版）。