2009 Fiscal Year Annual Research Report
ナノサイズ超伝導体中の量子渦糸と近接効果の実空間観察
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21360018
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
長谷川 幸雄 The University of Tokyo, 物性研究所, 准教授 (80252493)
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| Keywords | 走査トンネル顕微鏡 / 超伝導 / 渦糸 / 近接効果 |
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| Research Abstract |
本研究では、メゾスコピック超伝導体においてその存在が予測されている巨大渦糸状態や反渦糸状態を走査トンネル顕微鏡により実空間で観察し、それらの存在を実証することを目的としている。目的の実現のためには、サイズがコヒーレンス長の数倍以上のアイランド構造を作製する必要があり、Pb薄膜の場合には数十nmから1μmまでのサイズを持つ超伝導物質のアイランド(ディスク)構造を作成する必要がある。また量子反渦糸の観察では、四角形のアイランド構造を作成する必要がある。このため、今年度はマスク蒸着により所望の形状・サイズを持つアイランド構造を作成できるよう新たな超高真空システムを設計・作製し立ち上げた。これによりこれまでより大きなPbアイランド構造が作製でき、かつその制御ができることを確認するなど、ほぼ予定通り動作することを検証している
また、STMユニット内で試料位置をミリメートルスケールで試料面内(XY)方向に移動させることのできる微動機構を組み込むことによって、所望の超伝導アイランド構造を試料上に見つけ出してSTM観察が行えるようにすべく、積層ピエゾ素子からなる慣性駆動タイプの移動機構を作成し、現有装置に取り付け、その動作確認を行った。
さらに近接効果を実空間的に観測すべく、超伝導Pb薄膜を部分的に覆うように金属Au薄膜を作成するなどを試み、測定に適した構造を作製すべくその作製条件を検討している。
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