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周波数連続掃引が可能なマイクロ波・ミリ波スペクトロメータの開発

研究課題

研究課題/領域番号 10554015
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
研究機関東京大学

研究代表者

前田 京剛  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (70183605)

研究分担者 北野 晴久  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助手 (00313164)
花栗 哲郎  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (40251326)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
1999年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1998年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
キーワードミリ波 / マイクロ波 / スペクトロメーター / 周波数連続掃引 / 高温超伝導 / ボルテックス / 複素伝導度 / ブロードバンド測定 / ベクトル・ネットワーク測定 / Nd_<2-x>Ce_xCuO_4 / 薄膜
研究概要

本研究では,マイクロ波・ミリ波領域において周波数掃印が可能な電気伝導度測定システムの構築を目指した。具体的には,(1)導波管内に試料をおき,非共振の状態での測定を行う,あるいは,同軸ケーブルを用いて測定を行う(2)試料に対する電磁場の方向をそろえ,また,電磁場の強度を上げるため,周波数可変なハイブリッド型空洞を用いた共振測定の二つの方法を研究開始時点では計画した。研究が二年目に入り,進捗状況を鑑みて,(1)の方法に的を絞り研究を続けた。研究機関が終了した現時点での成果は以下のとおりである。
(1)1MHz-3GHzまでの,同軸ケーブルを用いた連続周波数スイープ測定システムを完成させた。Referenceの試料での測定を行い,伝導度が正しく得られることを確認した。(2)同システムを用いて,磁場中のBSCCO試料の伝導度測定を行ったが,S/N比が十分でなく,目的のデータ得るに至っていない。今後,ネットワークアナライザーの受信部に増幅器を入れるか,薄膜試料を得ることによって,試料の生抵抗をあげることにより,ベクトル連続周波数掃印による電気伝導度測定の完成を目指す。(3)YBCO試料の複素伝導度を複数の周波数において測定することに成功し,ボルテックスコアの粘性係数を決めることに初めて成功した。これにより,同系のボルテックスコア-は古典的であることが示された。BSCCO系についても同様の測定を行い,広い組成領域にわたり,同様の結論を得た。このことから,高温超伝導体コア-の古典的性格が極めて普遍的であることが示唆された。

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

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  • [文献書誌] T. Tsuboi: "Study of dynamical phase of Bi_2Sr_2CaCu_2O_y by local noise measurement"Physica B. (in press).

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  • [文献書誌] H. Kitano: "A collective excitation on the slightly hole-doped ladders of Sr_<14-x>Ca_xCu_<24>O_<41> in the microwave and millimeter wave regions"Physica B. (in press).

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  • [文献書誌] T. Hanaguri: "Effect of first-order vortex phase transition on the electronic states of Bi_2Sr_2CaCu_2O_y"J. Low Temp. Phys.. 117. 1405-1409 (1999)

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  • [文献書誌] A. Maeda: "Site sensitive measurement of local fluctuation of driven vortex density in Bi_2Sr_2CaCu_2O_y"J. Low Temp. Phys.. 117. 1329-1333 (1999)

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  • [文献書誌] H. Kitano: "Studies of both intralayer and interlayer electrodynamics of Bi_2Sr_2CaCu_2O_y in the superconducting state"J. Low Temp. Phys.. 117. 1241-1245 (1999)

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  • [文献書誌] A. Maeda: "** amics of vortices and quasiparticles in the mixed state of Bi_2Sr_2CaCu_2O_y"Physica C.

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  • [文献書誌] A. Maeda: "Field dependence of penetration depth in an electron-doped cuprate superconductor Nd_<2-x>Ce_xCuO_4 with x = 0.16"J. Phys. Soc. Jpn.. 68. 594-598 (1999)

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  • [文献書誌] T. Hanaguri: "Reduction of the superfluid density in the vortex-liquid phase of Bi_2Sr_2CaCu_2O_y"Phys. Rev. Lett.. 82. 1273-1276 (1999)

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  • [文献書誌] Y. Tsuchiya: "Interlayer phase correlation of the vortex system around at the coupling transition in Bi_2Sr_2CaCu_2O_y containing columnar defects"Phys. Rev. B. 59. 11568-11574 (1999)

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  • [文献書誌] S. Tajima: "In-plane charge dynamics in La_<1.6-x>Nd_<0.4>Sr_xCuO_4: Absence of charge gap in the spin/charge ordered state"Euro Phys. Lett.. 47. 715-721 (1999)

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  • [文献書誌] A. Maeda: "Ac charge dynamics in the meissner state and the vortex state of Bi_2Sr_2CaCu_2O_y"Proceedings of the 11th International Symposium on Superconductivity (ISS'98). 193-198 (1999)

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  • [文献書誌] R. Inoue: "Microwave and millimeter-wave conductivity of Sr_<14>Cu_<24>O_<41>"Proceedings of the 11th International Symposium on Superconductivity (ISS'98). 121-124 (1999)

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  • [文献書誌] Y. Tsuchiya: "High-frequency electromagnetic response in the mixed state of YBa_2Cu_3O_y"Physica C. (in press).

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  • [文献書誌] Y. Togawa: "Conduction noise in Bi_2Sr_2CaCu_2O_y"Physica C. (in press).

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  • [文献書誌] H. Kitano: "Observation of collective excitation in Sr_<14-x>Ca_xCu_<24>O_<41>"Physica C. (in press).

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  • [文献書誌] A. Maeda: "Comparative study of thermal conductivity and surface impedance of Bi_2Sr_2CaCu_2O_y in the mixed state"Physica C. (in press).

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  • [文献書誌] Y. Tsuchiya: "High frequency surface impedance measurement in the mixed state of Bi_2Sr_2CaCu_2O_y"ISS'99 Proc.. (in press).

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  • [文献書誌] Y. Togawa: "The conduction noise observed in Bi_2Sr_2CaCu_2O_y single crystal"ISS'99 Proc.. (in press).

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  • [文献書誌] H. Kitano: "Study of highly anisotropic conductivity and penetration depth of Bi_2Sr_2CaCu_2O_y by using a cavity perturbation technique"ISS'99 Proc.. (in press).

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  • [文献書誌] S. Tajima: "Optical responses of the stripe phase in high-Tc cuprates"Physica C. (in press).

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  • [文献書誌] T. Hanaguri: "Nonlinear Josephson plasma resonance in Bi_2Sr_2CaCu_2O_y"Phys. Rev. B (rapid communication). 58. R8929-R8932 (1998)

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  • [文献書誌] H. Kitano: "C-axis microwave conductivity of Bi_2Sr_2CaCu_2O_y in the superconducting state"Phys. Rev. B. 57. 10946-10950 (1998)

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  • [文献書誌] T. Tsuboi: "Local density fluctuations of moving vortices in the solid and liquid phases in Bi_2Sr_2CaCu_2O_y"Phys. Rev. Lett.. 80. 4550-4553 (1998)

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  • [文献書誌] T. Hanaguri: "Nonlinear Josephson plasma resonance in BiィイD22ィエD2SrィイD22ィエD2CaCuィイD22ィエD2OィイD2yィエD2"Phys. Rev. B (rapid communication). 58. R8929-R8932 (1998)

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  • [文献書誌] H. Kitano: "c-axis microwave conductivity of BiィイD22ィエD2SrィイD22ィエD2CaCuィイD22ィエD2OィイD2yィエD2in the superconducting state"Phys. Rev. B. 57. 10946-10950 (1998)

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  • [文献書誌] T. Tsuboi: "Local density fluctuations of moving vortices in the solid and liquid phases in BiィイD22ィエD2SrィイD22ィエD2CaCuィイD22ィエD2OィイD2yィエD2"Phys. Rev. Lett.. 80. 4550-4553 (1998)

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  • [文献書誌] Y. Tsuchiya: "Effects of heavy-ion irradiation on the Josephson plasma resonance in the mixed state of BiィイD22ィエD2SrィイD22ィエD2CaCuィイD22ィエD2OィイD2yィエD2"Proceedings of the 8th International Symposium on Superconductivity.

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  • [文献書誌] S. Tajima: "Optical study of spin/charge stripe order phase in (La, Nd, Sr)ィイD22ィエD2CuOィイD24ィエD2"2nd International Conference on Stripes and HighTィイD2cィエD2 Superconductivity.

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  • [文献書誌] A. Maeda: "Field dependence of penetration depth in an electron-doped cuprate superconductor NdィイD22-xィエD2CeィイD2xィエD2CuOィイD24ィエD2 with x = 0.16"J. Phys. Soc. Jpn.. 68. 594-598 (1999)

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  • [文献書誌] T. Hanaguri: "Reduction of the superfluid density in the vortex-liquid phase of BiィイD22ィエD2SrィイD22ィエD2CaCuィイD22ィエD2OィイD2yィエD2"Phys. Rev. Lett.. 82. 1273-1276 (1999)

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  • [文献書誌] Y. Tsuchiya: "Interlayer phase correlation of the vortex system around at the coupling transition in BiィイD22ィエD2SrィイD22ィエD2CaCuィイD22ィエD2OィイD2yィエD2 containing columnar defects"Phys. Rev. B. 59. 11568-11574 (1999)

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  • [文献書誌] S. Tajima: "In-plane charge dynamics in LaィイD21.6-xィエD2NdィイD20.4ィエD2SrィイD2xィエD2CuOィイD24ィエD2 : Absence of charge gap in the spin/charge ordered state"Euro Phys. Lett.. 47. 715-721 (1999)

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  • [文献書誌] A. Maeda: "Ac charge dynamics in the meissner state and the vortex state of BiィイD22ィエD2SrィイD22ィエD2CaCuィイD22ィエD2OィイD2yィエD2"Proceedings of the 11th International Symposium on Superconductivity (ISS'98).

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  • [文献書誌] R. Inoue: "Microwave and millimeter-wave conductivity of SrィイD214ィエD2CuィイD224ィエD2OィイD241ィエD2."Proceedings of the 11th International Symposium on Superconductivity (ISS'98).

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  • [文献書誌] T. Tsuboi: "Study of dynamical phase of BiィイD22ィエD2SrィイD22ィエD2CaCuィイD22ィエD2OィイD2yィエD2 by local noise measurement"Physica B. (in press).

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  • [文献書誌] H. Kitano: "A collective excitation on the slightly hole-doped ladders of SrィイD214-xィエD2CaィイD2xィエD2CuィイD224ィエD2OィイD241ィエD2 in the microwave and millimeter wave regions"Physica B. (in press).

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  • [文献書誌] T. Hanaguri: "Effect of first-order vortex phase transition on the electronic states of BiィイD22ィエD2SrィイD22ィエD2CaCuィイD22ィエD2OィイD2yィエD2"J. Low Temp. Phys.. 117. 1405-1409 (1999)

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  • [文献書誌] A. Maeda: "Site sensitive measurement of local fluctuation of driven vortex density in BiィイD22ィエD2SrィイD22ィエD2CaCuィイD22ィエD2OィイD2yィエD2"J. Low Temp. Phys.. 117. 1329-1333 (1999)

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  • [文献書誌] H. Kitano: "Studies of both intralayer and interlayer electrodynamics of BiィイD22ィエD2SrィイD22ィエD2CaCuィイD22ィエD2OィイD2yィエD2 in the superconducting state"J. Low Temp. Phys.. 117. 1241-1245 (1999)

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  • [文献書誌] A. Maeda: "Dynamics of vortices and quasiparticles in the mixed state of BiィイD22ィエD2SrィイD22ィエD2CaCuィイD22ィエD2OィイD2yィエD2"Physica C. (in press).

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  • [文献書誌] Y. Tsuchiya: "High-frequency electromagnetic response in the mixed state of YBaィイD22ィエD2CuィイD23ィエD2OィイD2yィエD2."Physica C. (in press).

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  • [文献書誌] Y. Togawa: "Conduction noise in BiィイD22ィエD2SrィイD22ィエD2CaCuィイD22ィエD2OィイD2yィエD2"Physica C. (in press).

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  • [文献書誌] H. Kitano: "Observation of collective excitation in SrィイD214-xィエD2CaィイD2xィエD2CuィイD224ィエD2OィイD241ィエD2"Physica C. (in press).

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  • [文献書誌] A. Maeda: "Comparative study of thermal conductivity and surface impedance of BiィイD22ィエD2SrィイD22ィエD2CaCuィイD22ィエD2OィイD2yィエD2 in the mixed state"Physica C. (in press).

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  • [文献書誌] Y. Tsuchiya: "High frequency surface impedance measurement in the mixed state of BiィイD22ィエD2SrィイD22ィエD2CaCuィイD22ィエD2OィイD2yィエD2"ISS'99 Proc.. (in press).

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  • [文献書誌] Y. Togawa: "The conduction noise observered in BiィイD22ィエD2SrィイD22ィエD2CaCuィイD22ィエD2OィイD2yィエD2 single crystal"ISS'99 Proc.. (in press).

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  • [文献書誌] H. Kitano: "Study of highly anisotropic conductivity and penetration depth of BiィイD22ィエD2SrィイD22ィエD2CaCuィイD22ィエD2OィイD2yィエD2 by using a cavity perturbation technique"ISS'99 Proc.. (in press).

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  • [文献書誌] S. Tajima: "Optical responses of the stripe phase in high-Tc cuprates"Physica C.. (in press).

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2020-05-15  

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