| 研究概要 |
本研究では、最近見つかった超伝導体のうち、スピン三重項状態が実現していると考えられているUPt_3とSr_2RuO_4を対象に選び、その上に常伝導金属(N)、s波超伝導体(S')を積層して作成したジョセフソン素子の研究を通じて、超伝導秩序変数の情報を得ることを目指した。
まず、UPt_3については、c軸、及びb軸に垂直な面上に作成した素子において、試料作成方法の改善、試料部の残留磁場の低減などにより、理想的な素子での臨界電流の磁場依存性(フラウンホーファー回折図形)に近い磁場特性が得られるようになった。これは、c軸及びb軸方向で観察されたジョセフソン効果が本質的なものであることを意味している。また、秩序変数の軌道部分の位相について調べるため、b軸とa軸に垂直な二つの面でできたコーナー上の素子の研究を行ったが、これまでのところ、b軸とa軸方向の間で秩序変数の位相の変化を示唆する結果は得られていない。以上の結果から、UPt_3のジョセフソン効果は欧米のグループが主張しているE_<2u>の秩序変数では説明できないことが明らかになった。
一方、Sr_2RuO_4については、、三重項スピンの方向と密接に関係する、c軸方向のジョセフソン効果の有無について確定的な結果を得るため、c軸に垂直な劈開面上の平滑で析出Ruのない部分に微小な素子(接合面積10^<-5>cm^2)を作成した。N, S'として様々な物質の組み合わせでジョセフソン効果が検出されたが、素子の質を反映する臨界電流の磁場依存性は、素子断面の一部でしかジョセフソン電流が流れていないことを示唆している。従って、この物質では、UPt_3とは異なり一様な表面が得られにくいので、超伝導状態の情報を得るのに足る良質のジョセフソン素子の作成も困難であると考えられる。
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