酸化物高温超伝導体固有の超格子構造から発現する電子現象の解明と機能化に関する研究

氧化物高温超导体特有的超晶格结构所产生的电子现象的阐明和功能化研究

• 批准号: 04240212
• 负责人: 大矢 銀一郎
• 金额: $ 2.69万
• 依托单位: Utsunomiya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04240212/
• 关键词: 酸化物高温超伝導体; (Bi,Pb)_2Sr_2CaCu_2O_y; Bi_2Sr_2Ca_<1-X>Y_XCu_2O_8; 超芳子構造; ジョセフソン効果; エネルギーギャップ; 単結晶; 電子構造

本研究は、銅酸化物系高温超伝導体(Bi,Pb)_2Sr_2CaCu_2O_yの、超伝導発現を担う金属的CuO_2層とこれを分離する非金属的ブロック層の交互の積層による自然超格子構造とこれに基づく異方的電気磁気的特性に着目し、これに起因する高温超伝導体固有の新しい電子現象の探索・究明と、その機能化(デバイスへの応用)を図ることが目的である。これにより、新しい型の超伝導デバイスの開発が期待できる。本年度は、同単結晶を自己フラックス法により成長し、結晶構造の比較的均一な結晶と不均質な結晶の2種類について、次のc軸方向特性を測定し検討を行った。(1)Josephson接合特性.(2)エネルギーギャップ(△)特性.得られた結果は以下の様にまとめられる。1.比較的均質な単結晶において、そのIc-T(臨界電流-温度)特性がAmbegaokar-Baratoff理論にほぼ従うと共に、I-V(電流-電圧)特性上に分枝構造を含む大きなヒステリシスが観測された。このことから、同単結湿には多数のJosephsonトンネル接合が自然に存在し、c軸方向にシリーズアレーを構成している。各接合は超伝導ブロック層と絶緑層により構成されていると思われる。2.同単結晶は8.7GH_Zマイクロ波照射に対し、そのI-V特性上に定電圧ステップを誘起し、応答した。このとき、結晶に内在する接合は相互に近い特性をもつ場合には、位相ロックを生じうる。3.同単結晶の△はNb/(Bi,Pb)_2Sr_2CaCu_2O_y(/Nb)変形ポイントコンタクト接合により測定された。4.2Kにおいて、△_C=10-40meVが得られた。この値はBi_2Sr_2CaCu_2O_y単結晶のそれと同程度である。△_CはほぼBCS理論的に振舞うことが観測された。

This research focuses on the natural superlattice structure of copper oxide-based high-temperature superconductors (Bi,Pb)_2Sr_2CaCu_2O_y, which is alternating stacking of metallic CuO_2 layers that are responsible for the superconductivity and the nonmetallic blocking layers that separate them, and the anisotropic electromagnetism properties based on this, and the purpose of searching并探索高温超导体独有的新电子现象，并发挥作用（适用于设备）。这将使开发一种新型的超导装置。今年，单晶体是通过自流量方法生长的，测量了以下C轴方向特征并检查了两种类型：相对均匀的晶体和不均匀的晶体。 （1）约瑟夫森连接特征。 （2）能量差距（△）特征。获得的结果可以总结如下。 1。在相对均匀的单晶中，其IC-T（临界电流 - 温度）特征几乎遵循Ambegaokar-Baratoff理论，并且在I-V（电流 - 电压）特征上观察到了包括分支结构在内的大磁滞。因此，许多约瑟夫森隧道连接自然存在于相同的单个湿法化中，形成了沿C轴方向的串联阵列。每个连接都被认为是由超导块层和灭绝的绿色层组成的。 2。单晶通过在其I-V特性上诱导恒定电压步骤来响应8.7GH_z微波辐射。目前，如果晶体中的固有连接彼此具有相似的特征，则可能发生相位锁定。 3。通过NB/（BI，PB）_2SR_2CACU_2O_Y（/NB）变形点触点触点连接来测量相同的单晶的△。在4.2k时，获得了10-40mev。此值与BI_2SR_2CACU_2O_Y单晶的值大致相同。据观察，△_c在理论上几乎在BC​​S中行为。

项目成果

Shun-ichi Nakai: "Polarized Cu L Absorption Spectra of Bi_2Sr_2Ca_<1-X>Y_XCu_2O_8 (x=0.0.0.6)" Japanese Journal of Applied Physics. 32. (1993)

Shun-ichi Nakai：“Bi_2Sr_2Ca_<1-X>Y_XCu_2O_8 (x=0.0.0.6) 的偏振 Cu L 吸收光谱”，日本应用物理学杂志。

Akinobu Irie: "Current-Voltage Characteristics of Nb/(Bi,Pb)_2 Sr_2CaCu_2O_X/Nb Point Contact Junctions" Proceedings of 5th International Symposium on Superconductivity. 5. (1993)

Akinobu Irie：“Nb/(Bi,Pb)_2 Sr_2CaCu_2O_X/Nb点接触结的电流-电压特性”第五届国际超导研讨会论文集。

Ko Hara: "High Temperature Superconducting ElectronicsーBasis for Mate〓als and Device Structuresー" Ohmsha, 398 (1993)

Ko Hara：“高温超导电子学 - 材料和器件结构的基础 -” Ohmsha，398 (1993)

Humio Inada: "Optische Computer" Springer, 360 (1993)

Humio Inada：“Optische Computer”Springer，360 (1993)

Gin-ichiro Oya: "Observation of Josephson Junctionlike Behavior in Single-Crystal(Bi,Pb)_2 Sr_2CaCu_2O_y" Japanese Journal of Applied Physics. 31. L829-L831 (1992)

Gin-ichiro Oya：“单晶(Bi,Pb)_2 Sr_2CaCu_2O_y 中约瑟夫森结样行为的观察”日本应用物理学杂志。