高分解能トルク測定による高温超伝導体の異方性および磁束系の振る舞いの研究
| Project/Area Number | 05224219 |
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小黒 勇 東京大学, 物性研究所, 助手 (80169268)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
家 泰弘 東京大学, 物性研究所, 助教授 (30125984)
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| Project Period (FY) |
1993
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| Project Status |
Completed(Fiscal Year 1993)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost : ¥2,300,000)
Fiscal Year 1993 : ¥2,300,000 (Direct Cost : ¥2,300,000)
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| Keywords | 異方性パラメーター / 酸化物超伝導体 / トルク / Bi_2Sr_2CaCu_2O_8 / Y123超格子膜 / 磁気相図 |
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| Research Abstract |
2次元性が特に強い酸化物超伝導体の磁気異方性をキャパシタンス式高感度トルク計によるトルク測定から明らかにした。対象にした物質はBi_2Sr_2CaCu_2O_8、Tl_2BA_2CuO_6の単結晶、及びYBa_2Cu_3O_7/PrBa_2Cu_3O_7の超格子膜である。特にピンニングの弱いBi2212系を典型物質に選び、詳細に研究し、高温での超伝導相の磁束状態には外部磁場と結晶のc軸との成す角度θに応じて3つの磁気相が存在することを実験的に明らかにした。
θ=0を含む相のボルテックスはほぼ外部磁場の方向を向きながら直接的な磁束構造をとる(チルト相)が、θ〜π/2の相では磁束は面に平行な成分のみとなり、両者の中間の相では磁束線は階段状になる(キンク相)になることが判明した。この場合、チルト相は従来考えられていた3次元ロンドンモデル的な直線磁束とは異なり、超伝導のCuO面を貫く2次元的な磁束キンクを弱く繋いだものであることが判った。これらの相の性質を利用して、これまで困難であった2次元性の強い超伝導体の異方性パラメーターを決定する信頼性の高い新しい方法を考案した。この方法により、Bi2212の場合γ=87、Tl2201の場合γ〜20と評価することが出来た。この方法は2次元性が強い系に対して一般的に適用できるので、超格子膜にも適用できる。
本研究に用いた超格子膜はピンニングが大変強いサンプルであったのでγを評価できなかったが、その可逆トルクのピークはバルクのY123系からは予想出来ないくらいに異方性の大きい形をしており、超格子の生成により見かけの異方性が増大していることを明らかにした。
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Report
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Research Products
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