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走査SQUID顕微鏡を用いた非c軸配向膜中の磁束量子の可視化と膜の高品質化

Research Project

Project/Area Number 19K05021
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 26020:Inorganic materials and properties-related
Research InstitutionNational Institute for Materials Science

Principal Investigator

有沢 俊一  国立研究開発法人物質・材料研究機構, その他部局等, 室長 (00354340)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 遠藤 和弘  金沢工業大学, 工学研究科, 教授 (50356606)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords超伝導 / 磁束量子 / 走査SQUID顕微鏡 / 酸化物薄膜
Outline of Research at the Start

本研究は非c軸配向のBi系超伝導薄膜の膜質向上と、そこに生じる磁束の直接観察を目的とするものである。層状構造を持つ酸化物超伝導体ではその大きな異方性から、磁束量子は扁平したジョセフソン磁束となる。本研究では①1方向成長した非c軸配向の薄膜を結晶性や平滑性を向上させ、高品質化する。②その薄膜を用いて、走査SQUID顕微鏡を用いて非c軸配向のBi系超伝導体単結晶薄膜を観測し、実働環境下でのジョセフソン磁束の挙動の観測を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は非c軸配向のBi系超伝導薄膜の膜質向上と、そこに生じる磁束の直接観察を目的とするものである。超伝導体中では磁束が量子化されることが知られているが、層状構造を持つ酸化物超伝導体ではその大きな異方性から、磁束量子は扁平したジョセフソン磁束となる。本研究では①1方向成長した非c軸配向の薄膜を結晶性や平滑性を向上させ、高品質化を図る。②その薄膜を用いて、走査SQUID(超伝導量子干渉素子)顕微鏡を用いて非c軸配向のBi系超伝導体単結晶薄膜を観測し、実働環境下におけるジョセフソン磁束の挙動の観測を目指すものである。
2022年度は研究の要となる走査SQUID顕微鏡に不具合が生じ、全く測定ができない状態となった。修理計画を進めてたが、メーカーのサポートが既に終了しているため、メーカー以外の修理方法を模索した。また測定に必要な液体ヘリウムは世界的な枯渇とともに所属機関のヘリウム供給施設の不具合による供給停止もあった。これらを勘案し、全体計画のリスケジューリングを行い、2023年度に延長した。しかし2023年9月1日に科研費の申請や受給の資格がない役職に異動となったため、やむなく中断することとした。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2023 2022 2021 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] National Institute for Materials Physics(ルーマニア)

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 走査SQUID顕微鏡を利用した材料開発2023

    • Author(s)
      有沢俊一、田中康資、山森弘毅、柳澤孝、常盤和靖、石津寛、西尾太一郎、立木実、大井修一、菊池章弘、許斐太郎、久保毅幸、井藤隼人、加古永治、阪井寛志、 梅森健成、林忠之、遠藤和弘、 Petre Badica
    • Organizer
      先端計測シンポジウム2023
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Recent progress in materials development using scanning SQUID microscopy2022

    • Author(s)
      Shunichi ARISAWA
    • Organizer
      International Conference on Advanced Materials (ICAM2021), International Union of the Materials Research Society
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 走査SQUID顕微鏡を利用した材料開発2022

    • Author(s)
      有沢俊一、田中康資、山森弘毅、柳澤孝、常盤和靖、石津寛、西尾太一郎、立木実、大井修一、菊池章弘、許斐太郎、久保毅幸、井藤隼人、加古永治、阪井寛志、梅森健成、林忠之、遠藤和弘 、Petre Badica
    • Organizer
      NIMS先端計測シンポジウム2022
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 走査SQUID顕微鏡を利用した材料開発と物性評価2021

    • Author(s)
      有沢俊一、田中康資、山森弘毅、柳澤孝、西尾太一郎、立木実、大井修一、小森和範、林忠之、遠藤和弘、 Petre Badica
    • Organizer
      NIMS先端計測シンポジウム2021
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Recent progresses in fabrication of non-c-axis oriented thin films of Bi-based superconductors and their applications to terahertz devices2019

    • Author(s)
      Shunichi ARISAWA, Kazuhiro ENDO and Petre Badica
    • Organizer
      International Union of the Materials Research Society, International Conference in Asia
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] In-plane Orientations of non c-axis Thin Films of Bi2Sr2CaCu2O8+δ and their Characterizations by scanning SQUID Microscopy2019

    • Author(s)
      Shunichi ARISAWA, Kazuhiro ENDO and Petre Badica.
    • Organizer
      Materials Research Meeting 2019, Yokohama, Japan.
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-12-25  

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