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走査SQUID顕微鏡を用いた非c軸配向膜中の磁束量子の可視化と膜の高品質化

研究課題

研究課題/領域番号 19K05021
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分26020:無機材料および物性関連
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

有沢 俊一  国立研究開発法人物質・材料研究機構, その他部局等, 室長 (00354340)

研究分担者 遠藤 和弘  金沢工業大学, 工学研究科, 教授 (50356606)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード超伝導 / 磁束量子 / 走査SQUID顕微鏡 / 酸化物薄膜
研究開始時の研究の概要

本研究は非c軸配向のBi系超伝導薄膜の膜質向上と、そこに生じる磁束の直接観察を目的とするものである。層状構造を持つ酸化物超伝導体ではその大きな異方性から、磁束量子は扁平したジョセフソン磁束となる。本研究では①1方向成長した非c軸配向の薄膜を結晶性や平滑性を向上させ、高品質化する。②その薄膜を用いて、走査SQUID顕微鏡を用いて非c軸配向のBi系超伝導体単結晶薄膜を観測し、実働環境下でのジョセフソン磁束の挙動の観測を目指す。

研究実績の概要

本研究は非c軸配向のBi系超伝導薄膜の膜質向上と、そこに生じる磁束の直接観察を目的とするものである。超伝導体中では磁束が量子化されることが知られているが、層状構造を持つ酸化物超伝導体ではその大きな異方性から、磁束量子は扁平したジョセフソン磁束となる。本研究では①1方向成長した非c軸配向の薄膜を結晶性や平滑性を向上させ、高品質化を図る。②その薄膜を用いて、走査SQUID(超伝導量子干渉素子)顕微鏡を用いて非c軸配向のBi系超伝導体単結晶薄膜を観測し、実働環境下におけるジョセフソン磁束の挙動の観測を目指すものである。
2022年度は研究の要となる走査SQUID顕微鏡に不具合が生じ、全く測定ができない状態となった。修理計画を進めてたが、メーカーのサポートが既に終了しているため、メーカー以外の修理方法を模索した。また測定に必要な液体ヘリウムは世界的な枯渇とともに所属機関のヘリウム供給施設の不具合による供給停止もあった。これらを勘案し、全体計画のリスケジューリングを行い、2023年度に延長した。しかし2023年9月1日に科研費の申請や受給の資格がない役職に異動となったため、やむなく中断することとした。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022 2021 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] National Institute for Materials Physics(ルーマニア)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 走査SQUID顕微鏡を利用した材料開発2023

    • 著者名/発表者名
      有沢俊一、田中康資、山森弘毅、柳澤孝、常盤和靖、石津寛、西尾太一郎、立木実、大井修一、菊池章弘、許斐太郎、久保毅幸、井藤隼人、加古永治、阪井寛志、 梅森健成、林忠之、遠藤和弘、 Petre Badica
    • 学会等名
      先端計測シンポジウム2023
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Recent progress in materials development using scanning SQUID microscopy2022

    • 著者名/発表者名
      Shunichi ARISAWA
    • 学会等名
      International Conference on Advanced Materials (ICAM2021), International Union of the Materials Research Society
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 走査SQUID顕微鏡を利用した材料開発2022

    • 著者名/発表者名
      有沢俊一、田中康資、山森弘毅、柳澤孝、常盤和靖、石津寛、西尾太一郎、立木実、大井修一、菊池章弘、許斐太郎、久保毅幸、井藤隼人、加古永治、阪井寛志、梅森健成、林忠之、遠藤和弘 、Petre Badica
    • 学会等名
      NIMS先端計測シンポジウム2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 走査SQUID顕微鏡を利用した材料開発と物性評価2021

    • 著者名/発表者名
      有沢俊一、田中康資、山森弘毅、柳澤孝、西尾太一郎、立木実、大井修一、小森和範、林忠之、遠藤和弘、 Petre Badica
    • 学会等名
      NIMS先端計測シンポジウム2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Recent progresses in fabrication of non-c-axis oriented thin films of Bi-based superconductors and their applications to terahertz devices2019

    • 著者名/発表者名
      Shunichi ARISAWA, Kazuhiro ENDO and Petre Badica
    • 学会等名
      International Union of the Materials Research Society, International Conference in Asia
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] In-plane Orientations of non c-axis Thin Films of Bi2Sr2CaCu2O8+δ and their Characterizations by scanning SQUID Microscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Shunichi ARISAWA, Kazuhiro ENDO and Petre Badica.
    • 学会等名
      Materials Research Meeting 2019, Yokohama, Japan.
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-12-25  

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