研究課題
基盤研究(A)
磁気光学イメージングと微小ホール素子による局所磁場測定を用いて、以下に示すような非従来型超伝導体における多様な新規超伝導状態の磁気特性の詳細を明らかにした。1、異方性の非常に大きな超伝導体Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y>では、2種類の磁束が共存する新しい状態が実現する。パンケーキ磁束とジョセフソン磁束が超伝導面に垂直と水平な磁場成分によりそれぞれ生成され、それらの関数として様々な基底状態が実現する。ここで特徴的な磁束の配置は、"磁束鎖"と呼ばれるものであり、弱い引力相互作用によりパンケーキ磁束がジョセブソン磁束を装飾した状態である。この引力相互作用はまた、パンケーキ磁束をジョセブソン磁束により制御する場合にも用いることができる。我々は、このような制御可能性を磁気光学法を用いたパンケーキ磁束の可視化により実証した。特に、ジョセフソン磁束によりパンケーキ磁束を試料の中心に集中させる磁束レンズ効果を世界で始めて実現し可視化した。2、AIB_2構造を持つ層状金属間化合物超伝導体CaAISiでは、上部臨界磁場の角度依存性に異常が見られる。類似化合物のCaGaSiでは上部臨界磁場の振る舞いは正常である。CaAISiのac面への磁束侵入を可視化することにより、c軸方向に沿って不均一性が存在することを明らかにした。この異常は、Gaをドープすることにより抑制される。3、PrOs_4Sb_12は時間反転対称性を破るトリプレット超伝導体であると考えられている。この新奇な超伝導状態に関連した異常を明らかにするため、我々は微小ホール素子を用いた局所磁場測定を行った。その結果、局所磁束密度がゼロになる付近で、異常が見られることが明らかになった。この異常は他のトリプレット超伝導体Sr_2RuO_4で見られたものと類似している。この異常の起因は、異なるカィラリティーを持ったドメイン境界の存在に密接に関係していると考えている。
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