2022 Fiscal Year Annual Research Report
Real time observation of vortex dynamics using microwave microscope
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20K20891
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
前田 京剛 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (70183605)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 雄介 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (20261547)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | マイクロ波顕微鏡 / フラックスフロー / ホール効果 / 鉄カルコゲナイド / BdG方程式 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，摩擦によるエネルギー損失の減少を大目標とし，界面摩擦と同じダイナミクスに従う超伝導体磁束量子格子をモデル系として利用して問題攻略の糸口を探ることを大目的とする。具体的には，磁束量子が運動状態でも欠陥等のランダムネスや相互作用を通じて受ける複雑な動的ピン止め過程の詳細を理解することを目的として，マイクロ波フラックスフローホール効果の測定に加えて，マイクロ波顕微鏡の導入による局所複素伝導度測定も併用し，運動する磁束量子一本がピン止め中心との相互作用で周辺に引き起こすエネルギー散逸過程の詳細を解明する。コロナ禍やロシアの軍事侵攻による液体ヘリウムの絶対的不足等から当初目的を達することはできなかったものの，以下の成果を得た。
(1)液体ヘリウム中で動作するAFM型マイクロ波顕微鏡装置一式を完成させた。
(2)時間に依存するギンツブルグ・ランダウ方程式により孤立量子渦のフロー状態における駆動力を求め、その起源を明らかにした。また2次元系におけるPearl型量子渦や3次元系における曲がった量子渦にかかる駆動力を解析的に求めた。また鉄系超伝導体FeSeを念頭にBogoliubov-deGennes 方程式に基づく時間発展方程式のコードを作成した。
(3)FeSeバルク単結晶を気相成長法にて作製し，十字型共振器を用いたフラックスフロー・ホール効果の測定を行った。その結果，ホール角が非常に小さいことを発見した。(2)の成果も合わせると，この結果は，ホールバンド・電子バンドの両方をもつ多バンド超伝導体の新し効果，すなわち打消し合の効果であることが分かった。
(4)PLD法で作製した一連のFeSe1-xTexにおいて，新たに開発した手法によるマクロ複素伝導度測定，マイクロ波顕微鏡によるトポ像，局所複素伝導度測定を併用し，界面高温超伝導のゼロ抵抗温度上昇を目指しているが，ここで時間切れとなった。
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[Presentation] マイクロARPESによるFeSe薄膜の純粋ネマティック相の電子状態2023
Author(s)
中山耕輔, 鍋島冬樹, 久保田雄也, 相馬清吾, 田中清尚, 北村未歩, 堀場弘司, 組頭広志, 高橋隆, 矢橋牧名, 前田京剛, 佐藤宇史
Organizer
日本物理学会2023年春季大会
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[Presentation] FeSe薄膜における純粋ネマティック相の研究2022
Author(s)
久保田雄也, 鍋島冬樹A, 中山耕輔, 大隅寛幸, 田中良和, 玉作賢治, 鈴木剛, 岡﨑浩三, 佐藤宇史, 前田京剛, 矢橋牧名
Organizer
日本物理学会2022年秋季大会
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