2005 Fiscal Year Annual Research Report
微細高温超伝導構造におけるボルテックスの観察と操作
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16360003
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
石橋 隆幸 東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究部, 助手 (20272635)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 勝昭 東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究部, 教授 (50170733)
町田 昌彦 日本原子力研究所, 計算技術推進センター, 副主任研究員 (60360434)
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| Keywords | 高温超伝導 / 磁束量子 / 磁気光学 / 顕微鏡 / 微細構造 |
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| Research Abstract |
今年度は、磁気光学顕微鏡の改良に加えて実際に超伝導体中の磁束観察を行った。昨年度開発した円偏光変調法を応用した磁気光学顕微鏡では1/4波長板を回転させるために計測に少なくとも1分以上要していたため、今年度は偏光変調素子としてより高速な変調が可能な液晶変調素子を組み込んだ。そして前年度導入したデータ転送の高速なCCDカメラ、画像取得ボード、パソコンに加え、今年度新たに開発した計測用ソフトウエアにより、磁気光学像計測速度として1フレーム/秒以下を達成した。高温超伝導体の微細加工に関しては、有機金属分解法を用いた高品質Bi系高温超伝導薄膜の作製技術を開発し、84Kという高い臨界温度を得ることに成功した。さらに、高品質な微細超伝導構造を作製するための技術として有機金属分解法にリフトオフ法を組み合わせた技術の開発に成功した。これによって3ミクロンまでの微細なBi系超伝導体構造を容易に作成することが可能になった。超伝導体中の磁束観察に関しては、昨年度までに開発した有機金属分解法による磁性ガーネット薄膜を用いて作製したBi系高温超伝導体のおよびNb超伝導体に侵入する磁束の観察を行った。Bi系超伝導体に関しては、20ミクロン角のアンチドットパターンおよび単結晶について観察を行い、下部臨界磁場H_<c1>である約1000e以上で磁束が侵入する様子を観察することに成功した。さらに、磁性ガーネット上に直接Nbのアンチドットパターンを形成することで、高い磁場感度と空間分解能を達成し、アンチドットにトラップされた磁束や、外部から磁束が侵入する様子の高分解能観察に成功した。本実験で得られた空間分解能は約0.5ミクロン、磁場感度は50eであり、単一磁束量子を観察するには十分な性能を達成した。
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