Magnetic structure of superconductor/ferromagnet composites with fractal structure

具有分形结构的超导/铁磁复合材料的磁结构

基本信息

  • 批准号:
    21H01622
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 11.56万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2021-04-01 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

これまでの実験結果から, Mg2Siの導入によって超伝導特性, 特に磁束ピンニング力が増大することが明らかとなった。一般的に超伝導体の磁束ピンニング力を向上させる手段として, 磁束ピンニング中心となる不純物を導入することがよく知られている。Mg/MgO/MgB2/Mg2Siナノ複合体におけるMg2Siがこのような磁束ピンニング中心として作用している可能性を考えてSiO添加, 非添加試料に磁束ピンニング解析を行った。しかしMg2Siの有無に関わらず磁束ピンニング機構が同じであるという結果が得られた。これはMg2Siが磁束ピンニング中心として作用しているわけではないことを表している。すなわち, Mg2Siは常伝導相の超伝導近接効果を増強する効果を有しており, 2次元的な磁束ピンニング力を向上させる作用を有していると考えられる。アンドレーエフ反射を伴う超伝導近接効果の発現には, Mg2Siと常伝導相, つまりMgOとの界面状態が重要である。MgOは, Mg2Siが異なる格子定数をもつ結晶であるがクリーンなヘテロ界面を形成し得る。本研究で作製したMg/MgO/MgB2/Mg2Siナノ複合体におけるMgO/Mg2Si界面に関しても, 同様のドメインエピタキシー関係が形成され, 常伝導領域における平均自由行程の伸長をもたらしたと考えられる。その結果, アンドレーエフ反射による電子, 正孔の常伝導領域中の位相伝達が妨げられず, 超伝導近接効果が増強したと推測される。
先前的实验结果表明,Mg2Si 的引入提高了超导性能,尤其是磁通钉扎力。一般来说,众所周知,提高超导体磁通钉扎能力的一种方法是引入充当磁通钉扎中心的杂质。考虑到Mg/MgO/MgB2/Mg2Si纳米复合材料中的Mg2Si可能充当磁通钉扎中心,我们对含有和不含SiO的样品进行了磁通钉扎分析。然而,结果表明,无论是否存在 Mg2Si,磁通钉扎机制都是相同的。这表明 Mg2Si 不充当磁通钉扎中心。即,Mg 2 Si具有增强正相的超导邻近效应的效果,被认为具有提高二维磁通钉扎力的效果。 Mg2Si与常导相MgO之间的界面状态对于伴随安德烈夫反射的超导邻近效应的表现非常重要。尽管MgO是一种晶格常数与Mg2Si不同的晶体,但它可以形成干净的异质界面。据认为,本研究制备的 Mg/MgO/MgB2/Mg2Si 纳米复合材料的 MgO/Mg2Si 界面处形成了类似的域外延关系,导致正常导通区域的平均自由程伸长。结果,假设由于安德烈夫反射而导致的常导区中的电子和空穴的相转移不会受到阻碍,并且超导邻近效应得到增强。

项目成果

期刊论文数量(36)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
In Situ Mg/MgO-Embedded Mesoporous Carbon Derived from Magnesium 1,4-Benzenedicarboxylate Metal Organic Framework as Sustainable Li–S Battery Cathode Support
源自 1,4-苯二甲酸镁金属有机框架的原位 Mg/MgO 嵌入介孔碳作为可持续锂硫电池阴极支撑
  • DOI:
    10.1021/acsomega.7b01156
  • 发表时间:
    2017-10-06
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.1
  • 作者:
    Tanumoy Dhawa;S. Chattopadhyay;G. De;S. Mahanty
  • 通讯作者:
    S. Mahanty
Probing the effect of disorder and magnetism on proximity effects in superconducting nanocomposites using muon spin rotation and relaxation
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Nanami Teramachi; Akihiro Koda; Kazuki Ohishi; Yoshifumi Sakaguchi; Yusuke Seto; Takahiro Sakurai; Hitoshi Ohta;Takashi Uchino
  • 通讯作者:
    Takashi Uchino
フラクタル分布を有する超伝導ナノ複合体の超伝導特性
分形分布超导纳米复合材料的超导性能
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    内野隆司
  • 通讯作者:
    内野隆司
フラクタル構造を有するMg/MgO/MgB2/Mg2Siナノ複合体の合成とその超伝導特性
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    橋本碧維;櫻井敬博;太田仁;瀬戸 雄介;内野隆司
  • 通讯作者:
    内野隆司
縮退ZnO:Ga薄膜中のフェルミエッジ異常と励起子生成
简并 ZnO:Ga 薄膜中的费米边异常和激子产生
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    田代愛佳;安達裕;内野隆司
  • 通讯作者:
    内野隆司
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