擬フェルミ流体高温超伝導体の短パルス層間トンネル分光

准费米流体高温超导体的短脉冲层间隧道光谱

• 批准号: 04J00697
• 负责人: 穴川 賢吉
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J00697/
• 关键词: 高温超伝導体; Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+δ>; 過剰ドープ領域; 層間トンネル分光; 超伝導ギャップ; 擬ギャップ; 短パルストンネル分光

Bi系高温超伝導体を用いて層間トンネル分光を行い、高温超伝導体の状態密度に現れるエネルギーギャップ構造である超伝導ギャップと擬ギャップの過剰ドープ領域におけるドープ量依存性に関する新たな知見を得ることを目的として研究を行った。過剰ドープ領域の試料を得るために、Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+δ>にPbを添加したBi_<2-x>Pb_xSr_2CaCu_2O_<8+δ>(x=0.2、0.4)の単結晶を自己フラックス法を用いて育成し、酸素フロー中で600℃、100時間の条件で熱処理を行った。この単結晶を用いて微小メサ構造を有する試料を作製した。試料作製プロセス中にさらに酸素フロー中360-400℃で3-20時間の条件で熱処理を行うことにより、転移温度が67-80Kの範囲の値を持つ過剰ドープ領域の試料が得られた。これらの転移温度から試料の経験的に得られているドープ量の範囲は0.2<p<0.22である。これらの試料ではトシネル抵抗が小さくなるためトンネル分光の際に発生するジュール発熱の影響が現れる可能性もあるので、その影響を抑制するためにメサ構造の面積が30μm^2とこれまでの典型的な面積の1/3以下に小さくしたことにくわえ、60ns短パルス測定を行った。これにより、発熱の影響を無視できる程度まで抑制することができた。トンネル分光により得られた微分コンダクタンス特性のコンダクタンスピークの位置の電圧からギャップ構造の大きさを見積もると、超伝導ギャップの大きさは40meVから18meVまでドープ量の増加とともに減少し、擬ギャップの大きさは41meVから10meVまでドープ量の増加とともに減少することがわかった。擬ギャップはp>0.19で消失するとの報告もあるが(J.L.Tallon et al.,Pbysica C 349 p.53-68)、この結果はそれよりもさらにドープ量の多い領域においても擬ギャップが存在していることを示している。

Bi-based high-temperature superconducting conductors are used in interlayer spectroscopy, high-temperature superconducting conductor density of state is found in the structure of the superconducting conductor, the pseudo-superconducting conductor and the superconducting field, and new knowledge is obtained. Bi_2Sr_2CaCu_2O_&lt;8+δ&gt;, Pb addition, Bi_xSr_2CaCu_2O_&lt;<2-x>8+ δ&gt;(x=0.2, 0.4) and single crystal growth were carried out under the condition of heat treatment at 600℃ and 100 ℃. The crystal structure is made of fine materials. Sample preparation process: 360-400℃ for 3-20 hours; heat treatment process: 67 - 80 K; temperature range: 67 - 80 K; sample preparation process: 360- 400 ℃ for 3-20 hours; heat treatment process: 67-80K; temperature range: 67 - 6 The range of temperature shift from sample temperature to sample temperature is 0.2&lt;p&lt;0.22. The sample is resistant to light emission and heat generation. The area of the structure is 30μ m. The typical area is less than 1/3 of the area. The measurement is performed in 60ns. The impact of heat and radiation is ignored and suppressed. The differential optical characteristics of the differential optical system are obtained by integrating the electrical voltage of the position of the optical system, increasing the electrical voltage of the optical system from 40meV to 18meV, decreasing the electrical voltage of the optical system from 41 meV to 10 meV, increasing the electrical voltage of the optical system from 40meV to 18meV, decreasing the electrical voltage of the optical system. (J.L.Tallon et al., Pbysica C 349 p.53-68), the results of which are shown in the following table.

项目成果

Characteristics for Bi2212 Intrinsic Josephson Junctions with Little Influence of Self-Heating Using Short Pulse Technique

采用短脉冲技术的自热影响较小的 Bi2212 本征约瑟夫森结的特性

• 发表时间: 2005
• 期刊: IEEE TRANSACTIONS ON APPLIED SUPERCONDUCTIVITY
• 影响因子: 1.8
• 作者: K.Anagawa;Y.Yamada;T.Watanabe;M.Suzuki
• 通讯作者: M.Suzuki