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低温磁気測定のための高分解能局所磁場3次元マッピングシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 07555002
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分試験
研究分野 応用物性・結晶工学
研究機関東京大学

研究代表者

芝内 孝さだ (芝内 孝禎)  東京大学, 工学系研究科, 助手 (00251356)

研究分担者 為ヶ井 強  東京大学, 工学系研究科, 助教授 (30183073)
研究期間 (年度) 1995 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
1996年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1995年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
キーワード局所磁場 / 超伝導体 / 臨界状態 / 臨界電流密度 / 磁気光学効果 / 局所磁場分布 / 高温超伝導体 / 臨海電流密度 / 磁場分布 / 臨界電流 / 電流分布
研究概要

本研究においては、低温かつ磁場中での局所磁場分布測定システム開発のために、ヘリウムフロー型の低温冷却装置、液体窒素冷却型マグネット、偏向顕微鏡などの装置を整備し、高温超伝導体の様々な単結晶試料の局所磁場分布について測定を行った。測定は主に磁気光学効果の一つであるファラデー効果を持つ磁性薄膜を用いて、2次元磁場分布をコントラストの画像データとして取り込むことにより行った。
2次元分布については、試料直上に磁性薄膜をグリースで固定することにより、4Kまでの温度、2500Oeまでの磁場範囲での超伝導体の臨界状態の磁場分布測定に成功した。ここで位置の分解能は光の波長程度である5000Å、磁場分解能は数G程度であった。
3次元分布については、試料移動機構を自作し、Z軸ステージにより試料と磁性薄膜の距離を可変にした。磁性薄膜のホルダと試料ホルダのそれぞれの部分に温度計を取り付けそれぞれの温度をモニタしながら測定を行った。しかしながら、この改造により試料部分の冷却と外部(Z軸ステージと直結している)からの熱流入のバランスをとるのが非常に困難であることが分かった。この点を克服するために、試料ホルダの改良などを行ったが、試料の最低到達温度は60K程度、磁性薄膜部分で40K程度までと限られた温度範囲でのみ測定が可能である。
この様な測定から、試料内部における電流分布をかなりの精度で決定することが可能になり、特にいくつかの高温超伝導体の単結晶試料では、結晶構造から予想される特徴的な臨界電流密度の異方性の定量評価に初めて成功し、局所磁場の測定の有用性を示すことができた。

報告書

(3件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (27件)

  • [文献書誌] T.Tamegai et al.: "Magneto-Optical Observation of Flux Penetration along Twin Boundaries in YBa_2Cu_3O_7" Advances in Superconductivity. VII. 419-422 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Ooi et al.: "Anomalous Temperature Dependence of the Peak Effect in I_2dine-Intercalated Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y> Single Crystals" Physica C. 259. 280-286 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shibauchi et al.: "Josephson Plasma Resonance in the Mixed State of the Organic Super-conductor K-(BEDT-TTF)_2Cu(NCS)_2" Phys.Rev.B. 55. R11977-R11980 (1997)

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  • [文献書誌] M.Sato et al: "Recoupling of Decoupled Vortex Liquid by columnar Defects in Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y>" Phys.Rev.Lett.79. 3759-3762 (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shibauchi et al.: "Observation of the Plasma Resonance across the Josephson-Coupled Layers in the Mixed State of Organic Superconductors" Physica C. 293. 73-76 (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shibauchi et al.: "Vortex Phase Transition with Decoupling of the Adjacent Layers in the Organic Superconductor K-(BEDT-TTF)_2Cu[N(CN)_2]Br" Phys.Rev.B. 57. R5622-R5625 (1998)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tamegai, T.Shibauchi, S.Ooi, H.Nakagawa, and T.Kumeno: ""Magneto-Optical Observation of Flux Penetration along Twin Boundaries in YBa_2Cu_3O_7"" Advances in Superconductivity. VII. 419-422 (1995)

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  • [文献書誌] S.Ooi, T.Tamegai, and T.Shibauchi: ""Anomalous Temperature Dependence of the Peak Effect in Iodine-Intercalated Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y> Single Crystals"" Physica C. 259. 280-286 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tamegai, S.Ooi, and T.Shibauchi: ""Vortex Lattice Melting and Peak Effect in Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y>"" Advances in Superconductivity. VIII. 587-590 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tamegai, R.Yamada, T.Yasuhira, and T.Shibauchi: ""Magneto-Optical Observation of Flux Penetration into Twinned and Untwinned YBa_2Cu_3O_7"" 8th International Workshop on Critical Currents in Superconductors. 125 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Ooi, T.Tamegai, and T.Shibauchi: ""Temperature Dependence of peak Effects in Oxygen-Doped and Iodine-Intercalated Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y>"" Czech.J.Phys.46, Suppl.S3. 1611-1612 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tamegai, M.Sato, T.Yamamoto, S.Ooi, and T.Shibauchi: ""Dimensional Crossover of Quantum Collective Creep in Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y>"" Czech.J.Phys.46, Suppl.S3. 1733-1734 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Ooi, T.Tamegai, and T.Shibauchi: ""Ralation between the Peak Effect and the Magnetization Step in Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y>"" J.Low Temp.Phys.105. 1011-1016 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shibauchi, A.Mashio, M.Sato, T.Tamegai, H.Mori, S.Tajima, and S.Tanaka: ""Microwave Response of Josephson Plasma in the Mixed State of kappa-(BEDT-TTF)_2Cu(NCS)_2"" J.Low Temp.Phys.105. 1715-1720 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tamegai, S.Ooi, M.Sato, T.Shibauchi, H.Mori, S.Tajima, and S.Tanaka: ""Magnetization Anomaly and Mixed State Phase Diagram of kappa-(BEDT-TTF)_2Cu(NCS)_2"" J.Low Temp.Phys.105. 1733-1738 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shibauchi, M.Sato, A.Mashio, T.Tamegai, H.Mori, S.Tajima, and S.Tanaka: ""Josephson Plasma Resonance in the Mixed State of the Organic Superconductor kappa-(BEDT-TTF)_2Cu(NCS)_2"" Phys.Rev.B. 55. R11977-R11980 (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sato, T.Shibauchi, S.Ooi, T.Tamegai, and M.Konczykowski: ""Recoupling of Decoupled Vortex Liquid by Columnar defects in Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y>"" Phys.Rev.Lett.79. 3759-3762 (1997)

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    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shibauchi, M.Sato, T.Tamegai, H.Mori, S.Tajima, and S.Tanaka: ""Observation of the Plasma Resonance across the Josephson-Coupled Layrs in the Mixed State of Organic Superconductors"" Physica C. 293. 73-76 (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tamegai, M.Sato, T.Shibauchi, S.Ooi, N.Katase, and M.Konczykowski: ""Phase Coherence along the c-Axis in Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y> with Columnar Defects Probed by Josephson Plasma Resonance"" Physica C. 293. 224-228 (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Ooi, T.Tamegai, and T.Shibauchi: ""Vortex Lattice Melting and the Peak Effect in Oblique Field in Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y>"" Physica C. 282-287. 1965-1966 (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tamegai, S.Ooi, T.Shibauchi, C.Murayama, and N.Mori: ""Effects of Hydrostatic Pressure and Oxygen Doping on the Vortex Phase Diagram in Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y>"" Physica C. 282-287. 2029-2030 (1997)

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    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shibauchi, M.Sato, S.Ooi, T.Tamegai, M.Konczykowski: ""Josephson Plasma Resonance in Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y> with Columnar Defects"" Physica C. 282-287. 2427-2428 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shibauchi, M.Sato, S.Ooi, and T.Tamegai: ""Vortex Phase Transition with Decoupling of the Adjacent Layrs in the Organic Superconductor kappa-(BEDT-TTF)_2Cu[N(CN)_2]Br"" Phys.Rev.B. 57. R5622-R5625 (1998)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Ooi, T.Shibauchi, and T.Tamegai: ""Evolution of Vortex Phase Diagram with Oxygen-Doping in Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y> Single Crystals" Physica C. (to be published).

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    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tamegai et al: "Magneto-Optical Obserration of Flex Penetration into Twinned and Untwinned YBa_2 Cu_3 O_<8+y>" Proceedings of the 8th International Workshop on Critical Currents in Super conductors. (to be published).

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Shibauchi et al.: "Temperature dependence of anisotropic penetration depth in under-and overdoped Bi_2 Sr_2 Ca Cu_2O_<8+y>" Physica C. 264. 227-232 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] S.Ooi et al.: "Anomalous temperature dependence of the peak effect in iodine-intercalated Bi_2 Sr_2 Ca Cu_2 O_<8+y> single crystals" Physica C. 259. 280-286 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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