原子分子と高温超伝導体表面の相互作用のレーザー分光法による研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05452070
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: 久世 宏明 静岡大学, 教養部, 助教授 (00169997)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 立川 真樹 東京大学, 理学部, 助手 (60201612)
• Keywords: 酸化物高温超伝導体 / 原子分子の動的過程 / レーザー分光法

Research Abstract

本研究は、高温超伝導体の示す磁気的性質と、ミクロな量子系としての原子分子との相互作用の態様を明らかにすることを目的とした、新しい視点に基づいた研究である。実験に使用するパルス分子線の基本的特性に関する研究[H.Kuze et al.,J.Chem.Phys.195,400(1992)]を発展させ、新たにレーザー誘起蛍光法による分子線の回転温度の測定を行ない、He中にシ-ドしたNO分子について、2K以下の極低温が達成されることを示した。またマクロスコピックな小磁石を用いて、高温超伝導体と磁気モーメントの相互作用についてモデル実験を行なった[H.Kuze et al.,J.Appl.Phys.73,1320(1993)]。その結果、通過する磁束量が比較的少ない場合にはヒステリシス損により、また、多い場合には磁束フロー抵抗により渦電流損が生じ、運動する磁石の力学的エネルギーの大幅な減少が生じることが明らかとなった。超伝導体表面と相互作用を行なう原子分子の状態検出に際しては波長可変のパルスレーザーとMCP(マイクロチャンネルプレート)検出器を用いる。従来、色素レーザーの励起レーザーとしては、自製のエキシマーレーザーを使用してきた[H.Kuze,Reports of Faculty of Liberal Arts(Science)Shizuoka University,29,5(1993)]。このエキシマーレーザーには高圧放電に伴うノイズの検出系への影響の問題があったが、今年度新たに導入したNd:YAGレーザーにより、イオン信号の検出感度が1桁以上向上した。固相法および半溶融法により作製したYBa_2Cu_3O_X超伝導体試料の磁気的特性について、ヘルムホルツコイルを用いる簡便な実験装置により磁化特性の決定が可能であることを示した。また、超伝導体表面上で小磁石を横方向に移動させる実験を行い、超伝導体を微粒子の集合として扱うモデルにより、定量的にもよく一致する結果が得られることが明かとなった[H.Kuze et al.,J.Appl.Phys.77,770(1995)]。

Research Products

• [Publications] H.Kuze: "Construction and operation of a tunable,pulsed uv laser system" Reports of Faculty of Liberal Arts,Shizuoka University. 29. 5-16 (1994)
• [Publications] H.Kuze and A.Onae: "Measurement and analysis of lateral forces between magnets and high-T_C superconductors" Journal of Applied Physics. 77. 770-778 (1995)