• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

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

Research Project

Project/Area Number 18760511
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Inorganic materials/Physical properties
Research InstitutionNational Institute for Materials Science

Principal Investigator

長田 実  National Institute for Materials Science, ナノスケール物質センター, 主幹研究員 (10312258)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2007: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Keywords高温超伝導体 / 近接場光学顕微鏡 / 光誘起構造変化 / ナノ回路 / ナノドット / ナノ細線 / ラマン分光 / ナノ素子
Research Abstract

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。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] 線幅nm以下の超伝導微細回路の作製に成功-光照射で望みの回路を自在に2008

    • Author(s)
      長田 実
    • Journal Title

      電子情報通信学会誌 91

      Pages: 246-247

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hydration of sodium cobalt oxide2007

    • Author(s)
      H. Sakurai, M. Osada, E. Takayama-Muromachi
    • Journal Title

      Chemistry of Materials 19

      Pages: 6073-6076

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Implications for the origin of the pseudogap in PrBa_2Cu_4O_82007

    • Author(s)
      H.A. Blackstead, J.D. Dow, M. Osada, M. Kakihana
    • Journal Title

      Physical Review B 76

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photoinduced nanodots an strong pinning effects in Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+d>2006

    • Author(s)
      M.Osada, M.Kakihana, H.Yasuoka, M.Kall, L.Borjesson
    • Journal Title

      Physica C 445-448(1-2)

      Pages: 443-448

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Photoinduced nanodots in Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+d>2006

    • Author(s)
      M.Osada, M.Kakihana, H.Yasuoka, M.Kall, L.Borjesson
    • Journal Title

      Key Engineering Materials 320

      Pages: 167-170

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Resonant two-phonon Raman scattering as a probe of hole crystal formation in Sr_<14-X>Ca_XCu_<24>O_<41>2006

    • Author(s)
      I.Holmlund, J.Andersen, C.S.Knee, J.Backstrom, M.Kall, M.Osada, T.Noji, Y.Koike, M.Kakihana, L.Borjesson
    • Journal Title

      PHYSICAL REVIEW B 74(13)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] ラマ分光法の最近の測定技術とセラミツクス評価への応用2006

    • Author(s)
      長田実, 垣花眞人
    • Journal Title

      セラミツクス 41 (12)

      Pages: 1026-1031

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] (依頼講演)近接場光書き込みによるナノパターン超伝導素子の作製2007

    • Author(s)
      長田 実
    • Organizer
      日本セラミックス協会 秋季シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学
    • Year and Date
      2007-09-13
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi