Vortex imaging of magnetic superconductor HoNiBC by scanning SQUID microscopy

走査型SQUID顕微鏡による磁性超伝導体HoNiBCの量子磁束観察

畑 慶明; 鈴木 淳市; 掛谷 一弘*; 門脇 和男*; 中山 哲*; 永田 篤*; 小田原 成計*; 茅根 一夫*

Hata, Yoshiaki; Suzuki, Junichi; Kakeya, Itsuhiro*; Kadowaki, Kazuo*; Nakayama, Satoshi*; Nagata, Atsushi*; Odawara, Akikazu*; Chinone, Kazuo*

第二種超伝導体では、ある一定以上の磁場の下で超伝導体内部に量子化された磁束が侵入する。走査型SQUID顕微鏡を用いると、この量子化された磁束の振る舞いを直接観察することができる。磁性超伝導体では、磁性イオンを含まない超伝導体とは違い、この量子磁束に内部構造が見られることが理論的に示されている。しかし、その直接観察の例はこれまでにほとんど報告されていない。そこで、走査型SQUID顕微鏡を用いて磁性超伝導体の量子磁束観察を行った。磁性超伝導体系は低温での磁気的性質は磁性を担う希土類イオンの種類により大きく異なる。ではクラスター状に分布した量子化された磁束量子が観測され、印加磁場の増大にともなう磁束量子の密度の増加がみられた。磁性イオンを持たないYBCOの観察結果と比較的類似した結果が得られた。これに対してでは量子磁束の数倍の強度を持つ大きな磁束とその周辺に逆向きの磁束分布が観測された。これは試料の持つ磁気モーメントと超伝導体中に侵入した磁束の和が量子化条件を満足するために見られる現象で、このような現象を直接観察したのはこれが初めてである。

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