ジョセフソン・プラズマ共鳴による有機超伝導体の混合状態の研究

利用约瑟夫森等离子体共振研究有机超导体的混合态

基本信息

批准号：
09740267
负责人：
芝内孝禎
金额：
$ 1.41万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、ジョセフソン・プラズマ共鳴を用いることによって、擬2次元有機超伝導体の混合状態について新たな知見を得ることを目的とした。この現象は、ジョセフソン結合している超伝導層に垂直な方向での超伝導キャリアのプラズマ周波数が、磁場をかけることにより非常に低エネルギーにシフトし、マイクロ波領域の測定で共鳴としてあらわれるというものである。この共鳴の周波数依存性や温度依存性を測定することにより、超伝導層間の秩序パラメータの位相差の情報を定量的に決定できることが知られており、量子化磁束の面間方向の相関を議論できる。今年度の研究により、以下のような成果が得られた。まず、測定装置について、測定周波数レンジを拡大するために今まで用いていた12,24,42,56GHz共振器に加え、新たに80および91GHzの共振器を作製した。また、従来の共振器の改良を施すことによって、12-91GHzの範囲に計11の周波数での測定が可能になり、周波数依存性についてより定量的な議論が可能になった。次に、有機超伝導体との比較のために、同様な層状構造を持つBi系高温超伝導体についてジョセフソン・プラズマ共鳴の測定を行い、その相転移ライン近傍で磁束の面間方向の相関がどのように変化するかを調べた。その結果、相転移ラインより高磁場の磁束液体状態では、共鳴磁場が測定周波数を上げるほど下がるのに対して、相転移ライン上では、共鳴磁場が周波数に依存しなくなるということがわかった。これは、磁束の面間方向の相関が、磁場の関数として相転移点において急激に減少することを意味しており、この相転移が面間の相関が切れるデカップリング転移であることを強く示唆している。また、この結果は有機超伝導体と定性的に一致しており、このようなデカップリング転移が層状超伝導体に共通するものであるということが明らかになった。また、BEDT-TTF系の有機超伝導体単結晶について、マイクロ波吸収の磁場依存性から、この系における上部臨界磁場を決定した。この結果は従来の抵抗測定から決めたものとは異なり、熱伝導度から決めたものと一致することがわかった。これは層状超伝導体における上部臨界磁場の決定方法の新たな指針を与えるものである。

在这项研究中，目的是通过使用Josephson等离子体共振获得有关伪2D有机超导体的混合状态的新知识。这种现象是，在粘合超导体的方向上，超导电载体的等离子体频率是通过施加磁场的非常低的能量，并且通过测量微波区域作为共鸣。众所周知，这种谐振频率依赖性和温度依赖性可以定量确定超导层之间的顺序参数之间的相差信息，并讨论量子磁通量之间的相关性。今年的研究获得了以下结果。首先，除了用于扩大测量设备的测量频率范围的12,24,42,56GHz谐振外，还创建了新的80和91GHz谐振设备。另外，通过改进常规谐振器，可以测量12-91GHz范围内总共11个频率的测量，并进行有关频率依赖性的更多定量讨论。接下来，为了与有机超导体进行比较，我们测量了约瑟夫森等离子体的共振，用于基于BI的高温度超导体，具有相似的层结构，并在转移线附近的磁性流体之间相关。结果，发现在高磁场的高磁通量液态下，相移线的高磁场，谐振磁场随着测量频率的增加而增加，而在相位移位线上，共振线，共振磁场不取决于频率。这意味着磁通量的面部方向之间的相关性意味着磁场函数在磁场阶段的阶段阶段迅速降低，并且强烈表明该相位重新定位是切断的脱钩过渡我的面孔之间的相关性。此外，该结果对有机超导体是定性的，并且已经揭示了这种脱钩转移是类似层的超导体的共同点。此外，通过微波吸收的磁场依赖性确定了基于BEDT TTF的有机超导体单晶。事实证明，该结果与从常规电阻测量中确定的结果不同，并且与导热率确定的结果一致。这为层状超导体中的上临界磁场的确定方法提供了新的指南。