超伝導微細孔列における渦系多重度の測定と情報制御

超导微孔阵列涡流系统多重性测量与信息控制

基本信息

批准号：
11129210
负责人：
石田武和
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Osaka Prefecture University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11129210/
关键词：
超伝導微細孔格子ボルテックス SQUID マッチング磁場真空蒸着

项目摘要

超伝導微細孔格子とは、超伝導薄膜に規則正しくマイクロ孔を格子状に開けた規則正しい多重連結系である。我々は、磁束量子系の受け皿として、超伝導微細孔格子をを考えた。ボルテックス挙動の理解と配置パターン制御ができれば記憶素子として可能性も拓けてくるであろう。本年度は従来型超伝導体Pbを用いたサンプル開発に努力した。超伝導微細孔格子に対する巨視的ボルテックス応答はSQUID磁化で調べた。幾何学構造を微細加工ではなく微細構造を有する基盤に超伝導物質を蒸着する方法で実現した。(1)メタルメッシュマイクロシーブ、(2)キャピラリープレートを入手し比較検討した。(1)は超伝導微細孔四角格子として、(2)超伝導微細孔三角格子として利用することにした。微細孔三角格子基盤の微細孔は直径6μm、ピッチは7.5μmである。全ての微細孔に磁束量子が入るマッチング磁場は0.425Gである。Pb(5N)を円形に蒸着した。微細孔へのPbの入り込みを防ぐために基盤は60度傾けた。サンプルの超伝導転移温度は7.25Kである。マッチング磁場で0.425Gであることから、微小磁場中での測定が必要である。我々は、転移点近傍で磁化曲線は非対称である。7.24Kでは正磁場側では10^<-4>emu程度の超伝導反磁性が見られるが、負磁場側では磁化は極端に小さいが拡大するとマッチング磁場の整数倍でピークを持つことが分かった。Little-Parks効果に関連した現象である。6Kでの測定はほぼマイスナー反磁性に対応する直線変化が磁場の±側で見られることから、非対称性は装置に依るものではない。

超导微孔晶格是超导薄膜中微孔以晶格状规则开口的规则的多重连接系统。我们考虑将超导微孔晶格作为磁通量量子系统的接收器。如果我们能够理解涡流行为并控制排列模式，它将开辟作为记忆元素的可能性。今年，我们努力开发使用传统超导体Pb的样品。使用 SQUID 磁化研究了超导微孔晶格的宏观涡旋响应。这种几何结构是通过将超导材料沉积到具有微结构的基板上来实现的，而不是通过微加工来实现。我们获得了（1）金属网微筛和（2）毛细管板并对它们进行了比较。我们决定使用（1）作为超导微孔的方形晶格和（2）超导微孔的三角形晶格。微孔三角形点阵基底的微孔直径为6μm，孔距为7.5μm。使磁通量子进入所有微孔的匹配磁场为0.425G。 Pb(5N)沉积成圆形。底座倾斜60度，以防止Pb进入微孔。样品的超导转变温度为7.25K。由于匹配磁场为0.425G，因此需要在微磁场中进行测量。我们发现磁化曲线在转变点附近是不对称的。在7.24K时，在正磁场侧观察到约10^-4emu的超导抗磁性，但在负磁场侧磁化强度极小，但展开时发现在匹配磁场的整数倍。这是与小公园效应有关的现象。这种不对称性并不取决于设备，因为 6K 下的测量结果显示出线性变化，大致对应于磁场 ± 一侧的迈斯纳抗磁性。