メゾスコピック超伝導における臨界磁場近傍の巨大な過剰抵抗と磁束のダイナミクス

介观超导临界磁场附近的巨大过剩电阻和磁通量动力学

• 批准号: 21740269
• 负责人: 原田 淳之
• 金额: $ 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: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21740269/
• 关键词: 低温物性; 超伝導材料・素子; 物性実験

メゾスコピック超伝導で興味深い現象の一つに過剰抵抗があります。ディスク形状の微小Al超伝導体では磁場中で巨大な過剰抵抗の発生が知られています。ディスクサイズを系統的に変えながら電気抵抗の詳細な温度-磁場依存性を調べた結果、ディスク形状の微小Al超伝導体の巨大過剰抵抗が現れる領域では渦糸がフロー状態にある可能性が高いことがわかりました。ディスク形状の微小Al超伝導体における渦糸フローに着目し、試料サイズが小さいためこれまでに未解決である微小超伝導体における特異な渦糸フローを観測するため、私は渦糸フローにRF高周波電流を印加する渦糸のフロー制御法から渦糸ダイナミクスの研究を進めました。渦糸フローを生じやすいディスク型微小Al超伝導体の性質を利用することで、メゾスコピック超伝導における渦糸ダイナミクスに関する新たな知見を得ることができました。試料内に存在する単一渦糸を電流駆動させこの渦糸フローをRF高周波電流で共鳴させることで電流電圧特性においてステップ状の電圧が検出されることを発見しました。渦糸ダイナミクスに対する新たなアプローチである上記測定手法により、微小超伝導体における特異な渦糸ダイナミクスの観測に世界で初めて成功しました。微小超伝導体で支配的な表面-渦糸間相互作用により、試料内に閉じ込められた渦糸が"玉突き"の様に押し出され、試料内の渦糸の数に関わらず常に単一渦糸が試料内を出入りする特異な渦糸ダイナミクスの観測に初めて成功しました。

The phenomenon of excessive heat conduction is very interesting. The shape of tiny Al superconductors in magnetic fields is known to cause large transient resistance. The detailed temperature-magnetic field dependence of the electrical resistance of the system is adjusted to the result that the large excess resistance of the micro-Al superconductor with the shape of the micro-Al superconductor is present in the field, and the possibility of the vortex state is high. The study of micro-Al superconductors with different shapes and different characteristics has been carried out. New knowledge on the properties of micro-Al superconductors has been obtained. There is a single eddy current in the sample, and the eddy current is RF high frequency current resonance, and the current voltage characteristic is high. The new method of measurement of micro-conductor and micro-conductor has been successfully tested in the world. Micro-superconductors dominate the surface-vortex interaction, the number of vortices in the sample, and the number of vortices in the sample.