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超伝導体の混合状態研究のためのホール素子顕微鏡の開発

Research Project

Project/Area Number 08554009
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section展開研究
Research Field 固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

為ヶ井 強  東京大学, 工学系研究科, 助教授 (30183073)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 芝内 孝禎  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (00251356)
Project Period (FY) 1996 – 1997
Project Status Completed (Fiscal Year 1997)
Budget Amount *help
¥5,400,000 (Direct Cost: ¥5,400,000)
Fiscal Year 1997: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 1996: ¥4,500,000 (Direct Cost: ¥4,500,000)
Keywordsホール素子顕微鏡 / 高温超伝導体 / 形状バリア / 磁束格子融解転移 / 混合状態 / 走査型ホール素子顕微鏡 / 磁束
Research Abstract

本研究では、高温超伝導体中の磁束状態を明らかにするための走査型ホール素子顕微鏡の開発を目指している。
平成8年度は、このための要素技術として、(1)ホール素子の微小化および、十分な感度と再現性の確認と(2)低温磁場下の試料を移動させる長距離走査機構の開発を行った。(1)に関して、10x10μm^2程度の有効面積を持つ高感度微小ホール素子を光リソグラフィー法により作製した。また、このホール素子が低温において0.01G以上の磁場感度を示すことを確認した。また、(2)に関しては、室温にあるXY移動ステージの動きを低温に約1/10に縮小して伝える長距離走査機構の設計・製作を行た。
平成9年度は、微小ホール素子と長距離移動機構を組み合わせ、走査型ホール素子顕微鏡を構成した。低温における機械的動作確認を行い、室温における移動ステージの運動が正しく低温に縮小され伝わっていることを確認した。高感度微小ホール素子と組み合わせた顕微鏡の性能試験として、直径100μm程度のNbのディスクアレーの周りの磁場分布の測定を行った。その結果、ほぼ予想される磁場分布を再現するいことができた。次のテストとして、高温超伝導体であるBi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y>単結晶(700x700μm^2)の高温における可逆磁化状態における磁束密度分布の測定を行い、形状バリア(geometrical barrier)の特徴であるドーム状の磁場プロファイルの観測に成功した。さらに現在、磁束格子融解転移の場所依存性を測定中である。
現在、試料とホール素子との距離を測定するセンサーがないため、両者の衝突をさけるため、ある程度(30μm程度)ホール素子から試料を離す必要がある。今後、この点を改良することにより、さらなる位置分解能の改善を目指す予定である。

Report

(2 results)
  • 1997 Annual Research Report
  • 1996 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All Other

All Publications (12 results)

  • [Publications] T.Tamegai et al.: "Effects of Hydroslatic Pressure and Oxygen Doping on the Vortex Phase Diagram in Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y>" Physica C. 282-287. 2029-2030 (1997)

    • Related Report
      1997 Annual Research Report
  • [Publications] T.Shibauchi et al.: "Josephson Plasma Resonance in the Mixed State of Organic Superconductor K-(BEDT-TTF)Cu(NCS)_2" Phys.Rev.B. 55. R6156-R6159 (1997)

    • Related Report
      1997 Annual Research Report
  • [Publications] M.Sato et al.: "Recoupling of Decoupled Vortex Liquid by Columnar Defects in Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y>" Phys.Rev.Lett. 79. 3759-3762 (1997)

    • Related Report
      1997 Annual Research Report
  • [Publications] A.Oral et al.: "Disorder-Driven'Intermediate"State in the Latlice Melting Transition of Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y> single Crystals" Phys.Rev.B. 56. R14295-R14298 (1997)

    • Related Report
      1997 Annual Research Report
  • [Publications] D.T.Fuchs et al.: "Transport Properties Governed by Surface Barn'ers in Bi_2Sr_2CaCu_2O_8" Nature. 391. 373-376 (1998)

    • Related Report
      1997 Annual Research Report
  • [Publications] T.Shibauchi et al.: "Vortex Phase Transition with Decoupling of Adjacont Layers in the Organic Superconductor K-(BEDT-TTF)_2Cu[N(CN)_2]Br" Phys.Rev.B. 57. R5622-R5625 (1998)

    • Related Report
      1997 Annual Research Report
  • [Publications] T.Tamegai,et al.: "Dimensional crossover of quantum collective creep in Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y>" Czech.J.Phys.46. 1733-1734 (1996)

    • Related Report
      1996 Annual Research Report
  • [Publications] T.Tamegai,et al.: "Magnetization anomaly and mixed state phase diagram of κ-(BEDT-TTF)_2Cu(NCS)_2" J.Low Temp.Phys.105. 1733-1736 (1996)

    • Related Report
      1996 Annual Research Report
  • [Publications] S.Ooi,et al.: "Anomalous temperature dependence of the peak effect in iodine-intercalated Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y> single crystals" Physica C. 259. 280-286 (1996)

    • Related Report
      1996 Annual Research Report
  • [Publications] T.Shibauchi,et al.: "Temperature dependence of anisotropic penetration depth in under-and overdoped Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y>" Physica C. 264. 227-232 (1996)

    • Related Report
      1996 Annual Research Report
  • [Publications] D.T.Fuchs,et al.: "Simultaneous resistivity onset and first-order vortex-lattice phase transition in Bi_2Sr_2CaCu_2O_8" Phys.Rev.B. 54. R796-R799 (1996)

    • Related Report
      1996 Annual Research Report
  • [Publications] T.Shibauchi,et al.: "Microwave response of Josephson plasma in κ-(BEDT-TTF)_2Cu(NCS)_2" J.Low Temp.Phys.105. 1715-1718 (1996)

    • Related Report
      1996 Annual Research Report

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Published: 1996-04-01   Modified: 2020-05-15  

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