フォノンエコーを用いた高温超伝導体中の磁束のダイナミックの研究

• Project/Area Number: 05224239
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Ryukoku University
• Principal Investigator: 西原 弘訓 龍谷大学, 理工学部, 助教授 (90107441)
• Project Period (FY): 1993
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1993)
• Budget Amount: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 1993: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 高温超伝導 / フォノンエコー / 磁束 / ピン止め / 臨界磁場 / 非可逆磁場

Research Abstract

この研究では高温超伝導酸化物におけるフォノンエコーという新しい手法を用い、超伝導の第二臨界磁場あるいは非可逆磁場近傍での磁束の性質を明らかにすることを目的とした。磁束のピン止めの強い高温超伝導酸化物であるYBCO-QMGの粉末試料と最も典型的なYBa_2Cu_3O_7(Tc=90K)の粉末試料におけるフォノンエコーの強度の温度変化を,ヘリウム温度から消失する温度まで外部磁場の強さH(=5〜20kOe)をパラメータとして詳しく調べた。Tc近傍で温度を止めてフォノンエコーの強度の磁場変化を調べる実験も行った。従来の超伝導体におけるフォノンエコーの振る舞いとも比較するため,Nbの粉末試料において,同様の実験を行った。YBCO-QMGの粉末試料とYBa_2Cu_3O_7(Tc=90K)の粉末試料のどちらの場合も磁束のピン止めの強さと関係していると考えられるフォノンエコーの強度の異常(消失)は,非可逆磁場(H_<irr>)でおきるのではなく,第2臨界磁場H_<c2>でおきることを見いだした。すなわちフォノンエコーという物理現象から見ると、相転移のおきる臨界磁場は非可逆磁場(H_<irr>)ではなくむしろ第2臨界磁場H_<c2>であることが明らかとなった。フォノンエコーの出現の機構としては本来の結晶の異方性によるイントリンシックピニングの機構が主としてきいていることも明らかとなった。この成果は1994年3月の物理学会年回において発表予定(28aYE14)である。また1994年7月5日〜9日にグルノーブルで行われる第4回超伝導国際会議(M^2S-HTSC-IV)でも発表予定である。