高温超伝導体の特殊磁束フロー状態の精密観測とテラヘルツ帯電磁波発生への展開

高温超导体中特殊磁通流状态的精确观测及太赫兹波段电磁波产生的发展

• 批准号: 15740208
• 负责人: 内藤 智之
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15740208/
• 关键词: 高温超伝導体; 混合状態; 磁束状態; 相転移; 酸化物高温超伝導体; 磁束フロー

酸化物高温超伝導体の超伝導は主にCuO_2面が担っている。また、超伝導電子対がd波対称性を持つことから超伝導ギャップ関数が4回対称性を示す。そこで本研究では、磁場を超伝導面に対して平行に印加した場合に誘起されるジョセフソン磁束系の振る舞いをCuO_2面面内異方性の関数として詳細に調べることを目的とした。実験には典型的な高温超伝導体のひとつであるYBa_2Cu_3O_<7-δ>単結晶を用いた。酸素欠損量δを精密酸化熱処理を行うことにより超伝導キャリアドープ量を調整し、超伝導転移温度が90K級の90K相試料のうち最適ドープ、過剰ドープ、および不足ドープの3種類を用意した。各試料の電気抵抗率を温度および角度の関数として最大27テスラの磁場中で測定した。その結果、最適ドープ試料においてジョセフソン磁束系の一次相転移が観測された。一方、過剰および不足ドープの両試料においては二次相転移のみが観測された。これは、ジョセフソン磁束系の相転移が酸素欠損量、すなわち点状欠陥によるピン止め効果に単純に依存しないことを意味している。つまり、他にジョセフソン磁束系相転移を支配するピン止め中心があることになる。そこでジョセフソン磁束ピン止めの面内異方性を詳細に測定した結果、過剰および不足ドープ試料ではd波対称性起因の磁束ピン止めが強く、最適ドープ試料では非常に弱いことが明らかとなった。磁束系の相転移は、ピン止め効果が弱い場合は一次となり、強い場合は二次になることが知られているので、このd波ピン止め効果のキャリア濃度依存性は上記相転移の結果とよく一致する。ここで得られた結果は、ジョセフソン磁束系の振る舞いは超伝導ギャップの4回対称性を反映したピン止めの面内異方性の関数として調べることが不可欠であることを初めて示したものである。

Acidizing high temperature superconductors and superconductors are mainly composed of CuO_2 surfaces. The symmetry of the d-wave is shown in the figure below. In this study, the magnetic field is parallel to the magnetic field. The magnetic field is parallel to the magnetic field. YBa_2Cu_3O_<7-δ> crystals are used as typical high temperature superconductors. The acid loss delta is precisely acidified, and the heat treatment is carried out in three ways: adjusting the amount of superconductivity, adjusting the temperature of superconductivity to 90K, and adjusting the temperature of superconductivity to 90K. The electrical resistivity of each sample was measured in the magnetic field at a maximum temperature of 27 ° C. The results show that the first phase shift of the magnetic beam system of the optimum sample is measured. In the case of a single phase shift test, the phase shift test is performed in the case of a single phase shift test. The phase shift of the magnetic beam system is dependent on the purity of the magnetic beam system. The phase shift of the magnetic beam system is controlled by the center of the magnetic beam. The in-plane anisotropy of the magnetic beam is measured in detail. The results show that the magnetic beam is very strong and the magnetic beam is very weak. The phase shift of the magnetic beam system is different from that of the first order in the weak case and that of the second order in the strong case. The result is that the magnetic beam system has a 4-loop symmetry, and the in-plane anisotropy has a 4-loop symmetry.

项目成果

Tomoyuki Naito: "Vortex slush regime, in the Josephson vortex phase diagram of 60-K YBa_2Cu_3O_<7-δ> single crystals"Physical Review B. 68・22. 224516-1-224516-6 (2003)

内藤智之：“60-K YBa_2Cu_3O_<7-δ>单晶的约瑟夫森涡流相图中的涡流熔融状态”物理评论 B. 68・22（2003）

Vortex Phase Transition under Tilted Magnetic Fields in 90-K YBa2Cu3O7-δ Single Crystals

90-K YBa2Cu3O7-δ 单晶中倾斜磁场下的涡旋相变

• 发表时间: 2004
• 期刊: Physica C 412-414
• 作者: M.Wakasugi;M.Wakasugi;T.Suda;M.Wakasugi;M.Wakasugi;T.Nishizaki;M.Wakasugi;T.Naito;T.Suda;K.Kudo;須田 利美;M.Maki;M.Wakasugi;K.Shibata;T.Suda;K.Kudo;T.Suda;T.Naito;T.Suda;M.Maki;T.Suda;K.Shibata;K.Kudo;K.Kudo;N.Kobayashi;T.Naito
• 通讯作者: T.Naito

Anomalous Vortex Liquid-to-Glass Transition Line in Twinned YBa2Cu3O7-δ

孪晶 YBa2Cu3O7-δ 中反常涡旋液-玻璃转变线

• 发表时间: 2004
• 期刊: Phys. Rev. B 70
• 作者: M.Wakasugi;M.Wakasugi;T.Suda;M.Wakasugi;M.Wakasugi;T.Nishizaki;M.Wakasugi;T.Naito;T.Suda;K.Kudo;須田 利美;M.Maki;M.Wakasugi;K.Shibata;T.Suda;K.Kudo;T.Suda;T.Naito;T.Suda;M.Maki;T.Suda;K.Shibata;K.Kudo;K.Kudo;N.Kobayashi;T.Naito;T.Naito
• 通讯作者: T.Naito