局所磁場測定法による非従来型超伝導体における超伝導状態の研究

2004 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14204034
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 為ヶ井 強 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (30183073)
• 研究分担者: 徳永 将史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (50300885)
• キーワード: ErNi_2B_2C / 自発磁束状態 / CaAlSi / CaGaSi / CaAl_2Si_2 / YAl_2Si_2 / 量子化磁束 / 磁気光学法

研究概要

<自発磁束状態>
ErNi_2B_2Cにおける自発磁束状態について局所磁揚測定から迫るときに問題となる双晶構造の観察、および一軸圧印加による非双晶化を目指した。光学測定をしながら試料に一軸圧を加え、2K以下に冷却する機構を作製し、室温での加圧に成功した。
<磁気光学法による磁束量子の観察>
昨年まで問題であった振動および温度変化によるドリフトを大幅に抑制したクライオスタットを導入することにより、日本で初めて(世界で2番目に)磁気光学法による量子化磁束の観測に成功した。このとき、試料としては磁揚侵入長の比較的短いNbSe_2を用いた。測定結果を解析したところ、より磁場侵入長の長い高温超伝道体においても量子化磁束の観測が可能であるとの見積もりを得た。一方、観察用の磁性ガーネット膜を液相エピタキシャル法により成長した。室温でインジケーターとして機能する面内磁化膜ができていることを確認した。膜の均一性に問題があるため、来年度膜の更なる高品質化を行う。
<新規超伝導体の開発>
AlB_2構造および関連構造をもつ新規層状超伝導体の探索および物性評価を行った。上部臨界磁揚が異常な角度依存性を示すCaAlSiの参照物質として、CaGaSi単結晶の作製を行い、電気抵抗の角度依存性、比熱、結晶構造等の測定を行った。その結果、CaAlSiで見られた上部臨界磁場の異常とc軸方向の超格子がCaGaSiには存在しないことを確認した。また、CaAlSi関連物質としてAlSiが2層になったCaAl_2Si_2単結晶とYAl_2Si_2多結晶を作製した。CaAl_2Si_2は異方的な半金属、YAl_2Si_2は典型的な金属であることが明らかとなった。これらの結果は、最近行われたバンド計算と定性的に一致している。CaAl_2Si_2とYAl_2Si_2共に1.3Kまで超伝導を示さない。

研究成果

• [雑誌論文] Magnetic domain structures and anisotropic in-plane transport in layered manganites (2005)
  • 著者名/発表者名: Y.Tokunaga, M.Tokunaga, T.Tamegai
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 71 ページ: 012408
• [雑誌論文] Structure of pancake vortex stacks intersected by Josephson vortices in layered superconductors (2005)
  • 著者名/発表者名: A.N.Grigorenko, S.J.Bending, I.V.Grigorieva, A.E.Koshelev, T.Tamegai, S.Ooi
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett 94 ページ: 067001
• [雑誌論文] Anisotropic Superconducting Properties of CaAlSi and CaGaSi (2005)
  • 著者名/発表者名: T.Tamegai, K.Uozato, A.K.Ghosh, M.Tokunaga
  • 雑誌名: Int.J.Mod.Phys.B (accepted)(印刷中)
• [雑誌論文] Comparative study of anisotropic superconductivity in CaAlSi and CaGaSi (2005)
  • 著者名/発表者名: T.Tamegai, K.Uozato, S.Kasahara, T.Nakagawa, M.Tokunaga
  • 雑誌名: Physica C (accepted)(印刷中)
• [雑誌論文] Josephson plasma resonance in Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y> with spatially dependent interlayer phase coherence (2004)
  • 著者名/発表者名: N.Kameda, M.Tokunaga, T.Tamegai, M.Konczykowski, S.Okayasu
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 69 ページ: 180502
• [雑誌論文] Imaging of percolative conduction paths and their breakdown in phase separated (La_<1-y>, Pr_y) _<0.7>Ca_<0.3>MnO_3 with y=0.7 (2004)
  • 著者名/発表者名: M.Tokunaga, Y.Tokunaga, T.Tamegai
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett 93 ページ: 037203
• [雑誌論文] Induced microwave interaction with pancake and Josephson vortices by acmagnetic field, in the high anisotropy superconductor Bi-2212 (2004)
  • 著者名/発表者名: D.Shaltiel, T.Tamegai
  • 雑誌名: Physica C 406 ページ: 87
• [雑誌論文] Vortex nanoliquid in high-temperature superconductors (2004)
  • 著者名/発表者名: S.S.Banerjeel, S.Goldberg, A.Soibel, Y.Myasoedov, M.Rappaport, F.de la Cruz, C.J.van der Beek, M.Konczykowski, T.Tamegai, V.M.Vinokur, E Zeldov
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett 93 ページ: 097002
• [雑誌論文] Flux lenses in the crossing lattices regime of layered superconductors (2004)
  • 著者名/発表者名: D.Cole, A.Crisan, S.J.Bending, T.Tamegai, K.van der Beek, M.Konczykowski
  • 雑誌名: Physica C 404 ページ: 95
• [雑誌論文] Magneto-optical Imaging of Crossing-Lattices State in Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y> (2004)
  • 著者名/発表者名: T.Tamegai, M.Matsui, M.Yasugaki, Y.Tokunaga, M.Tokunaga
  • 雑誌名: NATO SCIENCE SERIES II : Mathematics, Physics and Chemistry 142 ページ: 95
• [雑誌論文] Anomalous angular dependence of Hc_2 in CaAlSi (2004)
  • 著者名/発表者名: T.Tamegai, A.K.Ghosh, Y.Hiraoka, M.Tokunaga
  • 雑誌名: Physica C 408-410 ページ: 146
• [雑誌論文] Vortex phases in Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y> under tilted-fields studied by Bitter decorations (2004)
  • 著者名/発表者名: M.Tokunaga, H.Aoki, T.Tamegai
  • 雑誌名: Physica C 408-410 ページ: 551
• [雑誌論文] ‘Porous' vortex matter (2004)
  • 著者名/発表者名: S.S.Banerjee, E.Zeldov, A.Soibel, Y.Myasoedov, M.Rappaport, M.Menghini, Y.Fasano, F.de la Cruz, C.J.van der Beek, M.Konczykowski, T.Tamegai
  • 雑誌名: Physica C 408-410 ページ: 495
• [雑誌論文] Vortex order-disorder transition in relaxation and field-sweep measurements (2004)
  • 著者名/発表者名: B.Kalisky, A.Shaulov, D.Bhattacharya, T.Tamegai, Y.Yeshurun
  • 雑誌名: Physica C 408-410 ページ: 382
• [雑誌論文] Accelerated magnetic relaxation of transient disordered vortex states in Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+δ> (2004)
  • 著者名/発表者名: B.Kalisky, A.Shaulov, T.Tamegai, Y.Yeshurun
  • 雑誌名: Physica C 408-410 ページ: 384
• [雑誌論文] Interacting crossing vortex lattices in the presence of quenched disorder (2004)
  • 著者名/発表者名: S.J.Bending, A.N.Grigorenko, I.A.Crisan, D.Cole, A.E.Koshelev, John R.Clem, T.Tamegai, S.Ooi
  • 雑誌名: Physica C 412-414 ページ: 372-378
• [雑誌論文] Evaluation of crossing energy between pancake and Josephson vortices in Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y> (2004)
  • 著者名/発表者名: T.Tamegai, M.Matsui, M.Tokunaga
  • 雑誌名: Physica C 412-414 ページ: 391-396
• [雑誌論文] Doping dependence of crossing vortex lattice in Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y> (2004)
  • 著者名/発表者名: S.Kasahara, M.Tokunaga, T.Tamegai
  • 雑誌名: Physica C 412-414 ページ: 440-443
• [雑誌論文] Observation of quantized vortices by cryocooler-based scanning Hall probe microscope (2004)
  • 著者名/発表者名: Y.Tokunnaga, Y.Konishi, M.Tokunaga, T.Tamegai
  • 雑誌名: Physica C 412-414 ページ: 486-489
• [雑誌論文] Observation of vortex states in Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y> under tilted fields by Bitter decoration (2004)
  • 著者名/発表者名: H.Aoki, M.Tokunaga, T.Tamegai
  • 雑誌名: Physica C 412-414 ページ: 482-485