Development of hybrid-type scanning tunneling spectroscopy and application to rheology

混合型扫描隧道光谱的发展及其在流变学中的应用

• 批准号: 21K18598
• 负责人: 大熊 哲
• 金额: $ 3.99万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18598/
• 关键词: 超伝導渦糸; 非平衡相転移; 走査トンネル分光; アモルファス膜; ディピニング転移; レオロジー; 臨界緩和; 2次元粒子系; アモルファス超伝導膜

乱れたピン止めポテンシャル基板上に置かれた多粒子系の, 運動によって引き起こされる秩序化や無秩序化は, 新しい非平衡現象・レオロジーの観点から近年注目されている。本研究は, 多くのパラメタを制御でき, 理想的な2次元粒子系とみなせる超伝導渦糸系を用いて, 自然界に広く存在する非平衡現象, あるいは交流駆動による可逆不可逆転移や直流駆動による非平衡ディピニング転移といった非平衡相転移を探求すると共に, レオロジーへの適用を目指す。このために, 非平衡相転移を検出する巨視的輸送現象測定と渦糸の微視的配置を観察する走査トンネル分光を同時に実現可能な極低温高磁場走査トンネル顕微鏡の開発を進めている。これまでに測定系の構築と整備を行うことにより, 渦糸のダイナミクスを検出する4端子輸送測定と運動を凍結させた渦糸の実空間観測が可能となった。昨年度（R4年度）はこの装置を用いて, 可逆不可逆転移の制御パラメタである交流せん断振幅を変えていったときに, 終状態の渦糸配置の秩序度がどのように変化するかを調べた。その結果, 可逆相においてせん断振幅を増加させていくと, 格子性を表す配位数6 の渦糸粒子の割合が, 可逆不可逆転移点付近に向かって単調に増加することがわかった。この結果は, 可逆不可逆転移点で秩序度が最大となるという予想と一致する。これに対し, 最近巨視的輸送測定により見出した可逆相内の2つの相の存在については, 視野の渦糸数が足りず微視的配置像からは確認することができなかった。一方, 直流の駆動力を90度交差させて印加できる交差型渦糸系を開発し, 我々がこれまでに確立させた2段階の過渡輸送測定を適用することにより, 直流の低速フロー域においてクロッギング現象の検出に成功した。実空間像による相補的情報の取得と, 直流・交流重畳によるクロッギングの制御を目指した研究へと展開する。

Stop disorderly れ た ピ ン め ポ テ ン シ ャ ル substrate に buy か れ た multiparticle の, movement に よ っ て lead き up こ さ れ る bringing や without bringing は, new し い non-equilibrium phenomenon, レ オ ロ ジ ー の 観 point か ら attention in recent years さ れ て い る. は, this study more く の パ ラ メ タ を suppression で き, ideal な 2 dimensional particle system と み な せ る super 伝 guide vortex si system を with い て, nature に hiroo く exist す る non-equilibrium phenomenon, あ る い は communication 駆 dynamic に よ る reversible irreversible planning や dc 駆 move に よ る non-equilibrium デ ィ ピ ニ ン グ planning move と い っ planning た non-equilibrium phase shift を explore す る と に, レ オ ロ ジ ー へ の applicable を refers す. Planning こ の た め に, non-equilibrium phase shift を 検 out す る determination of transport phenomena of macroscope と vortex si の slightly depending on the configuration of the を 観 examine す る walkthrough ト ン ネ ル spectral を に at the same time may be now な extremely low temperature high magnetic field walkthrough ト ン ネ ル 顕 micromirror の open 発 を into め て い る. こ れ ま で に determination is の line gearing up build と を う こ と に よ り, vortex si の ダ イ ナ ミ ク ス を 検 out す る 4 terminal transmission measurement と movement を freeze さ せ た vortex si の 観 が measurement may be space と な っ た. Last year (annual) R4 は こ を の device with い て, reversible irreversible planning move の suppression パ ラ メ タ で あ る communication せ ん broken amplitude を - え て い っ た と き に, final state の vortex si configuration の degree of order が ど の よ う に variations change す る か を adjustable べ た. そ の as a result, the reversible phase に お い て せ amplitude を raised plus さ ん broken せ て い く と, grid sex を table す coordination number 6 の の vortex si particles cut が, reversible irreversible planning point pay nearly に to か っ て 単 adjustable に raised plus す る こ と が わ か っ た. The <s:1> <s:1> result が, reversible and irreversible 転 shift point で order degree が maximum となると う う is consistent with と する. こ れ に し polices, the recent delivery of macroscope determination に よ り shows し た の in reversible phase 2 つ の phase の is に つ い て は, vision の vortex si number が foot り ず slightly depending on the configuration of the like か ら は confirm す る こ と が で き な か っ た. Side, dc の 駆 power を 90 degree a job さ せ て Inca で き る job type vortex si started を 発 し, I 々 が こ れ ま で に establish さ せ た 2-stage order の transition determination of conveying を applicable す る こ と に よ り, dc の low-speed フ ロ ー domain に お い て ク ロ ッ ギ ン グ phenomenon の 検 に successful し た. Be space like に よ る phase of intelligence の と, dc, ac heavy 畳 に よ る ク ロ ッ ギ ン グ の suppression を refers し た research へ と expand す る.

项目成果

超伝導渦系における横モードロック共鳴

超导涡旋系统中的横向锁模谐振

• 发表时间: 2021
• 作者: 前垣内舜;家永紘一郎;金子真一;大熊哲
• 通讯作者: 大熊哲

MgB2 薄膜の直流渦糸フロー抵抗が示すマルチバンド性

MgB2薄膜直流涡流阻力的多频带特性

• 发表时间: 2021
• 作者: 上野龍司;家永紘一郎;前垣内舜;宍戸寛明;大熊哲
• 通讯作者: 大熊哲

東京工業大学理学院物理学系 大熊研究室webページ

东京工业大学理学院物理系大隈实验室网页

交差駆動渦糸系を用いた動的渦糸相図の作成

使用交叉驱动涡流系统创建动态涡流相图

• 发表时间: 2021
• 作者: 名取透吾;前垣内舜;家永紘一郎;金子真一;大熊哲
• 通讯作者: 大熊哲

Observation of two reversible regimes in cyclically sheared vortices

循环剪切涡旋中两种可逆状态的观察

• 发表时间: 2021
• 作者: S. Maegochi;K. Ienaga;S. Okuma
• 通讯作者: S. Okuma