1996 Fiscal Year Annual Research Report

乱れた2次元超伝導体における量子ゆらぎと異常な絶縁体相

Research Project

Project/Area Number	08454093
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Research Institution	Tokyo Institute of Technology
Principal Investigator	大熊哲東京工業大学, 極低温システム研究センター, 助教授 (50194105)
Keywords	超伝導絶縁体転移 / 薄膜 / ボ-ズグラス相 / ボルテックスグラス転移 / 量子ゆらぎ / ホール効果 / 交流インピーダンス / バイブレ-ティング・リ-ド法
Research Abstract	シンプルでよく制御された構造(次元性)と乱れをもつ従来型(低T_c)の超伝導体を用いて、温度、磁場および系の乱れを変数とした(磁束系の)相図を、量子ゆらぎの効果が出現すると期待される極低温・高磁場域までの広い領域にわたって作成している。従来型の超伝導体であるIn微粒子膜でも、系の次元性(膜厚)、平均粒径、そして測定する電流密度の大きさをある適当な条件に保てば、ボルテックスグラス(VG)転移モデルで予想される特徴的なI-V特性が観測されることわ見い出した。10MHzまで交流インピーダンスを測定した結果、相転移温度近くではインピーダンスの振幅および位相の温度および磁場依存性が、スケーリング理論で予想される関数形に乗ることがわかった。さらに、シリコン単結晶を用いたバイブレ-ティング・リ-ド法と微小ドライブ・ピックアップコイルを用いた相互インダクタンス法を組み合わせた装置を製作し、相転移近傍を調べ結果、共振曲線に磁束系の融解に起因すると思われる散逸のピークが現われ、また、相互インダクタンスから求めた磁束侵入長の温度および周波数依存性が、理論の予想するスケーリング則に従うことがわかった。以上の結果は、この系でVG転移が確かに起こっていること、およびこの相転移のモデルの妥当性を示している。一方、磁場印加による超伝導絶縁体転移の近傍を、電気抵抗とホール抵抗の同時測定によって調べた。その結果、電気抵抗から求めた臨界磁場B_<xxC>とホール抵抗から求めた臨界磁場B_<xyC>は異なり、乱れの度合いおよび2次元性が強いほど領域B_<xxC><B<B_<xyC>が拡がる傾向が認められた。このことは、この異常な絶縁体領域が、2次元の量子ゆらぎによって出現すると予想されているポ-ズグラス相と密接な関係にあることを示唆している。

Research Products
(9 results)

All Other

All Publications (9 results)

[Publications] S.Okuma: "Scaling of Current-Resistivity Isotherms of Indium Films in a Magnetic Field" Physica B. 228. 272-278 (1996)
[Publications] S.Okuma: "Quantum Fluctuations of the Phese near the S-I Transition in 2D" Advances in Superconductivity(Springer-Verlag). VIII・1. 53-56 (1996)
[Publications] S.Okuma: "The Vortex-Glass Transition in Low Temperature Superconductors" Advances in Superconductivity (Springer-Verlag). VIII・1. 541-544 (1996)
[Publications] S.Okuma: "Hall Effect in the Mixed State of In Films" Advances in Superconductivity(Springer-Verlag). IX・1. 93-96 (1997)
[Publications] S.Okuma: "Superconductor-Insulator Transition in Uniformly Disordered Two-Dimensional Films" Advances in Superconductivity(Springer-Verlag). IX・1. 191-194 (1997)
[Publications] S.Okuma: "Ac Magnetic and Mechanical Response at the Onset of Superconductivity in Magnetic Fields" Advances in Superconductivity(Springer-Verlag). IX・1. 199-202 (1997)
[Publications] N.Kokubo: "Critical Scaling Behavior in the Ac Impedance of Indium Films in Magnetic Fields" Advances in Superconductivity(Springer-Verlag). IX・1. 195-198 (1997)
[Publications] 大熊哲: "極低温下水晶振動子法による膜厚・吸着原子の測定" 固体物理. 32・2. 97-103 (1997)
[Publications] 大熊哲: "超伝導体の磁束状態の研究" 東京工業大学極低温システム研究センターだより. 10. 131-142 (1996)

1996 Fiscal Year Annual Research Report

乱れた2次元超伝導体における量子ゆらぎと異常な絶縁体相

Principal Investigator

大熊 哲 東京工業大学, 極低温システム研究センター, 助教授 (50194105)

Research Products

[Publications] S.Okuma: "Scaling of Current-Resistivity Isotherms of Indium Films in a Magnetic Field" Physica B. 228. 272-278 (1996)

[Publications] S.Okuma: "Quantum Fluctuations of the Phese near the S-I Transition in 2D" Advances in Superconductivity(Springer-Verlag). VIII・1. 53-56 (1996)

[Publications] S.Okuma: "The Vortex-Glass Transition in Low Temperature Superconductors" Advances in Superconductivity (Springer-Verlag). VIII・1. 541-544 (1996)

[Publications] S.Okuma: "Hall Effect in the Mixed State of In Films" Advances in Superconductivity(Springer-Verlag). IX・1. 93-96 (1997)

[Publications] S.Okuma: "Superconductor-Insulator Transition in Uniformly Disordered Two-Dimensional Films" Advances in Superconductivity(Springer-Verlag). IX・1. 191-194 (1997)

[Publications] S.Okuma: "Ac Magnetic and Mechanical Response at the Onset of Superconductivity in Magnetic Fields" Advances in Superconductivity(Springer-Verlag). IX・1. 199-202 (1997)

[Publications] N.Kokubo: "Critical Scaling Behavior in the Ac Impedance of Indium Films in Magnetic Fields" Advances in Superconductivity(Springer-Verlag). IX・1. 195-198 (1997)

[Publications] 大熊 哲: "極低温下水晶振動子法による膜厚・吸着原子の測定" 固体物理. 32・2. 97-103 (1997)

[Publications] 大熊 哲: "超伝導体の磁束状態の研究" 東京工業大学極低温システム研究センターだより. 10. 131-142 (1996)

大熊哲東京工業大学, 極低温システム研究センター, 助教授 (50194105)

[Publications] 大熊哲: "極低温下水晶振動子法による膜厚・吸着原子の測定" 固体物理. 32・2. 97-103 (1997)

[Publications] 大熊哲: "超伝導体の磁束状態の研究" 東京工業大学極低温システム研究センターだより. 10. 131-142 (1996)