層状超伝導体における集団ジョセフソン効果による電磁波発振の研究

层状超导体中集体约瑟夫森效应引起的电磁波振荡研究

基本信息

批准号：
08750010
负责人：
芝内孝禎
金额：
$ 0.64万
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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の成果として、層状超伝導体における集団ジョセフソン効果を調べるために、まず超伝導マグネット中での電磁波(マイクロ波)吸収の測定が可能なCu空洞共振器を設計・作製した。周波数による違いを見るために、24,41,56GHzの3つの共振器を用いた測定が可能になった。超伝導体試料として、Bi系高温超伝導体およびBEDT-TTF系の有機超伝導体についてについて電場ベクトルが超伝導層に垂直な方向で測定を行ったところ、特徴的な磁場で、マイクロ波吸収にピークを観測した。これは最近議論されている層状超伝導体に特有の現象であるジョセフソンプラズマの集団励起による共鳴現象であると理解できる。さらにBi系高温超伝導体に重イオンを照射した試料では、共鳴が低温で高磁場に移動することが明らかになった。これは重イオン照射により柱状の欠陥が導入され、量子化磁束の超伝導層間の結合がそれにより強くなったためであると考えられる。マイクロ波吸収の逆過程を用い、直流電流を超伝導層に垂直に流した場合の電磁波発振については、Bi系高温超伝導体単結晶試料を用いて電磁波検出の実験を行ったが、現時点では期待された巨大な出力は得られていない巨大な電磁波発振を得るためには、ある程度マクロな層状超伝導体の領域にわたってコヒーレントな集団ジョセフソン効果が起こる必要があると考えられる。これを克服するためには、さらに良質な試料を作製すること、電磁波を検出するシステムの高感度化が必要であると考えられる。

这项研究的结果是，为了检查类似层的超导体的约瑟夫森效应，这是一种Cu空心谐振器，可以测量和生产超导磁体中电磁波（微波）的吸收。为了查看频率的差异，现在可以使用三种谐振剂进行测量，即24,41,56GHz。作为一个超导体样品，当电场矢量测量了BIDTTTTF系统的BI高温超导体和有机超导体的方向，它是一个特征性的磁场，是微波的吸收观察到峰。可以理解的是，这是约瑟夫森等离子体的约瑟夫森等离子体的共鸣现象，这是约瑟夫森等离子体的群体激发，最近已进行了讨论。此外，据揭示了在样品中的低温下，共振向高磁场移至高磁场，该样品将重离子辐射为BI高温率的超导体。这可能是由于重离子辐照引起的柱状缺陷，并且量化磁通量的超导层之间的键变得更强。当电磁波使用微波吸收的反向过程垂直流入超导层时，我们使用基于BI基的高体温超导剂单晶体进行了电磁波检测实验获得巨大的电磁波振荡，该振荡尚未获得预期的巨大输出，被认为必须在类似宏观的超导体的区域内发生连贯的组约瑟夫森效应。为了克服这一点，认为有必要产生更高质量的样品并增加检测电磁波的系统的灵敏度。

项目成果

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T.Shibauchi et al.: "Microwave Response of Josephson Plasma in the Mixed State of K-(BEDT-TTF)_2 Cu(NCS" J.Low Temp.Phys.105. 1715-1720 (1996)

T.Shibauchi 等人：“K-(BEDT-TTF)_2 Cu(NCS 混合状态下约瑟夫森等离子体的微波响应”J.Low Temp.Phys.105. 1715-1720 (1996)

DOI：
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0
作者：
通讯作者：

T.Shibauchi et al: "Observation of the Plasma Resonance across the Josephson-CoupledLayers in the Mixed State of Organic Superconductors" Physica C. (to be published).

T.Shibauchi 等人：“Observation of the Plasma Resonance across the Josephson-CoupledLayers in the Mixed State of Organic Superconductors”Physica C.（即将出版）。