2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of angle-resolved tunneling spectroscopy down to the micro Kelvin range
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19K21845
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
吉田 靖雄 金沢大学, 数物科学系, 准教授 (10589790)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡田 佳憲 沖縄科学技術大学院大学, 量子物質科学ユニット, 准教授 (00707656)
松本 宏一 金沢大学, 数物科学系, 教授 (10219496)
辻井 宏之 金沢大学, 学校教育系, 教授 (10392036)
阿部 聡 金沢大学, 数物科学系, 教授 (60251914)
島村 一利 金沢大学, 総合技術部(理工), 技術職員 (80869991)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Keywords | 角度分解測定 / 強磁場 / 電気抵抗 / 超伝導 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の最終年度に当たる2021年度は、汎用的な装置であるQuantum design社の物理特性測定装置（PPMS）を利用して開発した角度回転測定用のプローブのテストを行った。室温でのテストには、角度センサーにも広く用いられているコバルト薄膜の面内ホール効果の測定から装置の評価を行った。その結果、室温においては予想する角度分解能で面内ホール効果の測定をほぼ360度の領域に渡って行うことができた。次に、低温での角度分解能・測定精度の確認を行うべく、二次元超伝導体NbSe2の試料面内から面直までの臨界磁場の磁場方向依存の測定を行った。その結果、低温でのピエゾモーター型の回転機構の動作に困難が生じていることが分かった。検証の結果、PPMS試料空間の内壁に使用している回転機構がぶつかって低温での動作が滞っていることが分かった。そこで、金沢大学極低温実験室に設置されている、より試料空間が広いオクスフォード社の15/17 Tマグネットを用いた測定に切り替えるべく装置の改良を行った。改良した装置を用いて、室温から低温2 Kまでの磁場角度依存の電気抵抗、ホール抵抗の測定を行い、回転機構が問題なく動作することが分かった。さらに、低温4Kで行ったNbSe2の臨界磁場の磁場角度依存性の測定から、臨界磁場の異方性が先行研究と矛盾なく観察できていることが分かった。また、現在、希釈冷凍機＋14 Tマグネットに本装置を導入するためのセルの開発も進んでおり、今後は立ち上げた分子線エピタキシー装置を用いたトンネル接合素子の開発と合わせて研究を進めていく予定である。
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