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本研究で探索を進めている南部-ゴールドストーンモードは高温超伝導体における集団励起現象の一つであり、自発的対称性の破れから生じるものである。これらは音波的な分散を有するマスレスモードであり、それに対する知識は、現在各方面で研究が進められているジョセフソンプラズマと相補的な形で超伝導体内における励起現象を理解するのに基本的かつ有益な情報を与えるものと期待される。しかし、現実には従来型超伝導体に限っても観測例は極端に乏しく、理解も十分に進んでいるとは言いがたかった。この現状を踏まえ、本研究では超伝導転移温度の異なる2種類の金属(PbとNb)からなる平面接合型Josephson接合を作成し、その電流-電圧特性に現れる余剰電流(4次のトンネル電流)を精密測定することで超伝導オーダーパラメーターの構造因子を求める試みを行った。超伝導体内に集団励起が生じているならその存在は電子対形成場を特徴づける構造因子に何らかの構造となって現れると期待されるからである。観測の結果、転移温度直上で、超伝導オーダーパラメーターの振幅揺らぎに起因すると考えられるセントラルピークを観測した。また、その温度依存性はギンツブルク-ランダウ理論から予測されるものと定性的に合致しており、今回、実験により定めた超伝導オーダーパラメーターの構造因子が確かに超伝導現象に由来するものであることを保証している。今後は接合の質的な向上とデータの再現性および信頼性の確立に努め、有限磁場中での観測へと研究を進めていく予定である。
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