超伝導磁束量子系をモデルに用いた界面摩擦現象における非平衡ゆらぎの役割の解明

2017 年度 実績報告書

• 研究領域: ゆらぎと構造の協奏：非平衡系における普遍法則の確立
• 研究課題/領域番号: 16H00795
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 前田 京剛 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (70183605)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: microwave / resonator / driven vortices / superconductivity / kinetic friction / dynamical pinning

研究実績の概要

(1) 直流バイアス電流を流せるような構造のNbを用いたストリップ線共振器を設計・作製した。8.3GHz，3.7GHzの二つの周波数で動作するものを作製した。(2) 磁場を印加し，直流駆動電流を流し，上記共振器の共振特性（Q値および中心周波数f0）を電流，磁場，温度の関数として測定した。これは初めての試みである。(3) 共振周波数の変化は駆動電流の２乗に比例し，超伝導秩序パラメーターの対破壊効果として理解できる。(4) インピーダンスの実部（抵抗：1/Qの変化に比例）は，臨界電流の前後から，駆動電流の関数として増加し，またこの増加は，上記２種類の周波数においては，8.3GHzのほうが顕著であることが分かった。(5) 定量的な解釈には，モデルの構築が必要であるが，駆動された超伝導体磁束格子の受ける動的ピン止め力についての基本的データが得られた意義は大きい。今後，さらに周波数点を増やし，動的ピン止め力，さらには，界面の動摩擦力の微視的理解を目指す。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Superconducting fluctuations in FeSe0.5Te0.5 thin films probed via microwave spectroscopy (2018)
  • 著者名/発表者名: Fuyuki Nabeshima, Kosuke Nagasawa, Atsutaka Maeda, and Yoshinori Imai
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 97 ページ: 024504/1-6
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.97.024504
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth and transport properties of FeSe/FeTe superlattice thin films (2017)
  • 著者名/発表者名: Fuyuki Nabeshima, Yoshinori Imai, Ataru Ichinose, Ichiro Tsukada, and Atsutaka Maeda
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 56 ページ: 020308/1-4
  • DOI: https://doi.org/10.7567/JJAP.56.020308
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of structural transition in FeSe1-xTex thin films by changing substrate materials (2017)
  • 著者名/発表者名: Imai Yoshinori、Sawada Yuichi、Nabeshima Fuyuki、Asami Daisuke、Kawai Masataka、Maeda Atsutaka
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 7 ページ: 46653/1-6
  • DOI: 10.1038/srep46653
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gradual Fermi-surface modification in orbitally ordered state of FeSe revealed by optical spectroscopy (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Nakajima, K. Yanase, F. Nabeshima, Y. Imai, A. Maeda, and S. Tajima
  • 雑誌名: PHYSICAL REVIEW B 巻: 95 ページ: 184502/1-5
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.95.184502
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of strain on the electronic structure, superconductivity, and nematicity in FeSe studied by angle-resolved photoemission spectroscopy (2017)
  • 著者名/発表者名: G. N. Phan, K. Nakayama, K. Sugawara, T. Sato, T. Urata, Y. Tanabe, K. Tanigaki, F. Nabeshima, Y. Imai, A. Maeda, and T. Takahashi
  • 雑誌名: PHYSICAL REVIEW B 巻: 95 ページ: 224507/1-6
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.95.224507
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparative Review on Thin Film Growth of Iron-Based Superconductors (2017)
  • 著者名/発表者名: Imai Yoshinori、Nabeshima Fuyuki、Maeda Atsutaka
  • 雑誌名: Condens. Matter 巻: 2 ページ: 25/1-33
  • DOI: 10.3390/condmat2030025
  • 査読あり
• [学会発表] Dynamics of Driven Vortex Lattice Probed by Microwave Technique (2018)
  • 著者名/発表者名: H. Kurokawa
  • 学会等名: American Physical Society March Meeting 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Transport properties of FeSe thin films with various degrees of strain (2018)
  • 著者名/発表者名: F. Nabeshima
  • 学会等名: American Physical Society March Meeting 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Uncovering an interplay among fermiology, superconductivity, and nematicity in FeSe by epitaxial strain (2018)
  • 著者名/発表者名: G. Phan
  • 学会等名: American Physical Society March Meeting 2018
  • 国際学会
• [学会発表] 電流・磁場の印加による超伝導コプラナ共振器の共振周波数・Q値の変化と磁束量子の運動に伴うヒステリシス (2018)
  • 著者名/発表者名: 黒川 穂高
  • 学会等名: 2018年春季 第65回応用物理学会春季学術講演会
• [学会発表] 面内歪を受けたFeSe薄膜の輸送特性 (2018)
  • 著者名/発表者名: 鍋島 冬樹
  • 学会等名: 2018年春季 第65回応用物理学会春季学術講演会
• [学会発表] 駆動状態における磁束フロー抵抗の周波数依存性 (2018)
  • 著者名/発表者名: 黒川穂高
  • 学会等名: 日本物理学会 第73回年次大会
• [学会発表] はじめに (2018)
  • 著者名/発表者名: 前田京剛
  • 学会等名: 日本物理学会 第73回年次大会
• [学会発表] 一巻きコイルを用いた超強磁場下での２端子電気抵抗測定 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小濱芳允
  • 学会等名: 日本物理学会 第73回年次大会
• [学会発表] FeSe1-ySy薄膜の作製とその輸送特性 (2018)
  • 著者名/発表者名: 石川智也
  • 学会等名: 日本物理学会 第73回年次大会
• [学会発表] Superconductivity flutuation and other properties of Fe chalcogenide epitaxial films and its superlattice (2017)
  • 著者名/発表者名: A. Maeda
  • 学会等名: Collabrative Conference on Materials Resarch 2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Flux flow of iron-based superconductors-novel gap spectroscopy and universal large dissipation (2017)
  • 著者名/発表者名: A. Maeda
  • 学会等名: Multicomponent and Correlated Superconductivity
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Criteria for the validity of Amontons-Coulomb law -Study of friction using dynamics of driven vortices of superconductor (2017)
  • 著者名/発表者名: A. Maeda
  • 学会等名: 新学術領域研究第4回領域研究会「ゆらぎと構造の協奏」
• [学会発表] Nb薄膜におけるプラスチックフローの研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 黒川穂高
  • 学会等名: 日本物理学会 第72回年次大会
• [学会発表] 鉄系超伝導体FeSe1-xTexにおけるフラックスフローホール効果の直流測定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小川亮
  • 学会等名: 日本物理学会 第72回年次大会
• [学会発表] 鍋島冬樹 (2017)
  • 著者名/発表者名: FeSe0.5Te0.5薄膜の超伝導ゆらぎと磁束量子の運動による散逸
  • 学会等名: 日本物理学会 第72回年次大会
• [学会発表] テラヘルツポンププローブ分光で探るFe(Se,Te)薄膜の超伝導およびネマティック秩序 (2017)
  • 著者名/発表者名: 富田圭祐
  • 学会等名: 日本物理学会 第72回年次大会
• [学会発表] Fe(Se,Te)薄膜の超伝導 (2017)
  • 著者名/発表者名: 前田京剛
  • 学会等名: 高温超伝導フォーラム第5回会合
• [学会発表] マイクロ波伝導度からみたFe(Se,Te)薄膜の超伝導ゆらぎ (2017)
  • 著者名/発表者名: 鍋島冬樹
  • 学会等名: 高温超伝導フォーラム第5回会合
• [学会発表] AC Resistivity of Driven Vortices of Superconductor Measured by Microwave Technique (2017)
  • 著者名/発表者名: H. Kurokawa
  • 学会等名: International Symposium on Fluctuation and Structure out of Equilibrium 2017
  • 国際学会
• [学会発表] 鉄系超伝導体 FeSe1-xTex 薄膜の混合状態に対する直流ホール効果測定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小川亮
  • 学会等名: 第25回渦糸物理国内会議
• [学会発表] 駆動状態の磁束フロー抵抗の周波数依存性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 黒川穂高
  • 学会等名: 第25回渦糸物理国内会議
• [学会発表] AC resistitvity of drive vortices of superconductor measured by microwave technique (2017)
  • 著者名/発表者名: 黒川穂高
  • 学会等名: 新学術領域研究「ゆらぎと構造の協奏」SFS2017
• [学会発表] Effect of orbital ordering on charge dynamics in FeSe1-xTex studied by optical spectroscopy (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Nakajima
  • 学会等名: 30th International Symposium on Superconductivity (ISS 2017)
  • 国際学会
• [学会発表] Direct Current Measurement of Hall Effect in the Mixed State for the Iron-Chalcogenide Superconductors (2017)
  • 著者名/発表者名: R. Ogawa
  • 学会等名: 30th International Symposium on Superconductivity (ISS 2017)
  • 国際学会
• [学会発表] Transport properties of FeSe epitaxial thin films under in-plane strain (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Kawai
  • 学会等名: 30th International Symposium on Superconductivity (ISS 2017)
  • 国際学会
• [学会発表] AC Resistivity of Driven Vortices of a Superconductor Measured by Mirowave technique (2017)
  • 著者名/発表者名: H. Kurokawa
  • 学会等名: 30th International Symposium on Superconductivity (ISS 2017)
  • 国際学会