权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

ナノスケール光相制御技術を用いた高温超伝導体ナノ素子の開発

利用纳米级光学相位控制技术开发高温超导纳米器件

基本信息

批准号：
18760511
负责人：
長田実
金额：
$ 2.3万
依托单位：
National Institute for Materials Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、「高温超伝導体で確認している可視光誘起構造変化」に焦点をあて、光誘起構造変化により実現する光ドーピング、絶縁体-超伝導転移など独自の光特性制御技術を巧みに利用し、超伝導ナノ素子の作製と高次機能の創製を試みた。特に、近接場光学顕微鏡を利用したナノ光書き込みによりナノドット、ナノ細線、ナノ接合などの微細素子を作製し、その特性評価を通じてナノスケールの組織制御による特性向上やナノ領域で現れる新規量子現象の可能性を探求した。昨年度の研究で確立した近接場光学顕微鏡によるナノスケールの光相制御技術の発展的応用として、超伝導薄膜試料における高密度ナノドットの光書き込みと超伝導特性、臨界電流密度J_cの制御を試みた。c軸配向YBa_2Cu_3O_<7-d>(Y123)絶縁性薄膜(YBa_2Cu_3O_6.35)における光書き込み実験では、可視光による光誘起構造変化に伴い光ドーピングが実現し、局所的に金属状態を誘起できることを確認した。また、この光誘起ナノドットは超伝導特性を示し、近接場光プローブを利用した光相制御技術によりY123絶縁体の望みの領域に望みの超伝導ナノドットを作製できることが明らかとなった。さらに、c軸配向Y123薄膜(T_c=85K)に対し、近接場光プローブを用いた光書き込みにより、ナノドットが高密度に分布した微細構造を作製した。特徴的な変化は、臨界電流密度J_c特性で観測され、50nmサイズのナノドットが約50nmの間隔で高密度配列した試料では、J_cがナノドット生成前に対し3倍程度向上し、近接場光書き込みしたナノドットがピン止め中心として機能していることが明らかとなった。さらに、本研究で開発した近接場分光システムを様々な超伝導体材料の構造・物性評価に応用し、新規光機能の可能性と共に、超伝導発現と関係した電子状態変化の検証を進めた。

This study focuses on the identification of visible light-induced structural transformation of high temperature superconductors, and attempts to create high-order functions of optical properties of solid-superconductors. In particular, the use of near-field optical micromirrors to explore the possibility of new quantum phenomena in the field of optical micromirrors, thin wires, and fine elements, and their properties. The research of last year has established the application and development of optical phase control technology for near-field optical micromirrors. The optical phase control technology for superconducting thin film samples has high density and critical current density J_c. C axis oriented YBa_2Cu_3O_<7-d>(Y123) insulating thin film (YBa_2Cu_3O_6.35) has been studied for its optical properties, optical properties and optical properties. In addition, the optical induction device has the characteristics of superconductivity, and the near-field optical induction device has the advantages of optical phase control technology, such as Y123, Y123 and Y123. Y123 thin films (T_c=85K) with high density and fine structure were prepared for near-field optical applications. The characteristic change, critical current density J_c characteristic is measured, 50nm wavelength is about 50 nm, high density is arranged in the sample, J_c is about 3 times higher than that before the generation of the critical current density J_c, near field light is about 3 times higher than that before the generation of the critical current density J_c. In addition, this study is aimed at exploring the structure, physical properties, application, new optical function, and relationship between superconductivity and electronic state transformation of superconductors.