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高温超伝導体単結晶薄膜の表面ナノ加工と超伝導特性制御

研究課題

研究課題/領域番号 24560021
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 応用物性・結晶工学
研究機関独立行政法人物質・材料研究機構

研究代表者

大井 修一  独立行政法人物質・材料研究機構, 超伝導物性ユニット, 主任研究員 (10354292)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2014年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2012年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
キーワード渦糸状態制御 / 電流注入ドーピング / 局所陽極酸化加工 / Bi系銅酸化物超伝導体 / 高温超伝導体 / Bi2212 / ナノ加工 / 超伝導性制御 / 渦糸 / 高温超伝導薄膜 / 局所陽極酸化 / 固有ジョセフソン接合 / 高温超伝導 / 渦糸状態
研究成果の概要

高温超伝導体Bi2212高品質単結晶薄膜について湿度制御AFMを用いたナノ加工を試みた。局所陽極酸化加工による加工では、Bi2212表面への経時的な絶縁被膜形成により徐々に探針-Bi2212間の電気抵抗が増大したため再現性に問題があったが、ダイアモンド探針を用いたスクラッチ加工では、100nm程度の安定した切れ込み形成が可能であった。一方、固有ジョセフソン接合への電流注入ドーピングによる超伝導特性制御では、逐次ミリングによる接合数依存性について調べた他、ドーピングによる異方性変化により渦糸状態制御が可能であることを示した。また、少数渦糸系での渦糸格子融解転移線の振動現象を見出した。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Oscillatory Behavior of Vortex-Lattice Melting Transition Line in Mesoscopic Bi2Sr2CaCu2O8þy Superconductors2015

    • 著者名/発表者名
      S. Ooi, T. Mochiku, M. Tachiki, K. Hirata
    • 雑誌名

      PHYSICAL REVIEW LETTERS

      巻: 118 号: 8 ページ: 0870011-5

    • DOI

      10.1103/physrevlett.114.087001

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Examination of Doping Change by C-axis Current Injection in Bi2Sr2CaCu2O8+y and the Influence on Vortex States2014

    • 著者名/発表者名
      S. Ooi, T. Mochiku, M. Tachiki, K. Hirata
    • 雑誌名

      Physics Procedia

      巻: 58 ページ: 110-113

    • DOI

      10.1016/j.phpro.2014.09.041

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Examination of doping change by c-axis current injection in Bi2Sr2CaCu2O8+y and the influence on vortex states2014

    • 著者名/発表者名
      S. Ooi, T. Mochiku, M. Tachiki, K. Hirata
    • 雑誌名

      PHYSICS PROCEDIA

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] VORTEX STATES OF EXFOLIATED Bi2Sr2CaCu2O8+y THIN FILMS WITH AND WITHOUT MICROHOLE ARRAY2013

    • 著者名/発表者名
      S. Ooi, T. Mochiku, M. Tachiki, K. Hirata
    • 雑誌名

      PHYSICS PROCEDIA

      巻: 45 ページ: 125-128

    • DOI

      10.1016/j.phpro.2013.04.068

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] メゾスコピックBi2212への単一渦糸侵入2015

    • 著者名/発表者名
      大井修一, 茂筑高士, 立木実, 平田和人
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Detection of Vortex State in Mesoscopic Intrinsic Josephson Junctions Stacks2014

    • 著者名/発表者名
      S. Ooi, T. Mochiku, M. Tachiki, K. Hirata
    • 学会等名
      THz-plasma2014
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2014-11-30 – 2014-12-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Size Dependence of Individual Vortex Penetration into Intrinsic-Josephson-Junction Stacks of Bi 2Sr2CaCu2O8+y2014

    • 著者名/発表者名
      S. Ooi, T. Mochiku, M. Tachiki, K. Hirata
    • 学会等名
      International Symposium on Superconductivity 2014
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 微小Bi2212単結晶中の渦糸状態とダイナミクス2014

    • 著者名/発表者名
      大井修一, 茂筑高士, 立木実, 平田和人
    • 学会等名
      日本物理学会 2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 固有ジョセフソン接合への電流注入ドーピングと渦糸状態2014

    • 著者名/発表者名
      大井修一, 立木実, 茂筑高士, 平田和人
    • 学会等名
      日本物理学会 第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Bi2212超伝導転移温度へのサイズ効果2014

    • 著者名/発表者名
      平田和人, 大井修一, 茂筑高士
    • 学会等名
      金研共同研究会
    • 発表場所
      東北大学 金属材料研究所
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 固有ジョセフソン接合中のパンケーキ渦糸状態2013

    • 著者名/発表者名
      大井修一, 立木実, 茂筑高士, 平田和人
    • 学会等名
      第21回渦糸物理国内会議
    • 発表場所
      東北大学 金属材料研究所
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Examination of doping change by c-axis current injection in Bi2Sr2CaCu2O8+y and the influence on vortex states2013

    • 著者名/発表者名
      S. Ooi, T. Mochiku, M. Tachiki, K. Hirata
    • 学会等名
      International Symposium on Superconductivity
    • 発表場所
      TOWER HALL FUNABORI, Tokyo
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 様々な形状の固有ジョセフソン接合中の渦糸状態2013

    • 著者名/発表者名
      大井修一, 茂筑高士, 立木実, 平田和人
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Pancake vortex dynamics in mesoscopic Bi-2212 superconductor2013

    • 著者名/発表者名
      K. Hirata, S. Ooi, T. Mochiku
    • 学会等名
      14th International Workshop on Vortex Matter in Superconductors
    • 発表場所
      Nanjing University,Nanjing,China
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] メゾスコピックBi2212高温超伝導体における渦糸状態2013

    • 著者名/発表者名
      大井修一、茂筑高士、立木実、平田和人
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学 東広島キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 正方形固有ジョセフソン接合の渦糸状態2012

    • 著者名/発表者名
      大井修一、茂筑高士、立木実、平田和人
    • 学会等名
      第20回渦糸物理国内会議
    • 発表場所
      鷲羽山下電ホテル 倉敷市
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] VORTEX STATES OF EXFOLIATED Bi2Sr2CaCu2O8+y THIN FILMS WITH AND WITHOUT MICROHOLE ARRAY2012

    • 著者名/発表者名
      Shuuichi Ooi, Takashi Mochiku, Minoru Tachiki, Kazuto Hirata
    • 学会等名
      International Symposium on Superconductivity
    • 発表場所
      TOWER HALL FUNABORI Tokyo
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 固有ジョセフソン接合でみる渦糸格子融解転移のサイズ効果2012

    • 著者名/発表者名
      大井修一、茂筑高士、平田和人
    • 学会等名
      日本物理学会 2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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