Periodic flux jump in superconducting Pb networks as consequence of the extended Little-Parks effect

超伝導鉛ネットワークにおける拡張リトルバークス効果の結果としての周期的磁束跳躍

石田 武和*; 松島 吉明*; 清水 誠*; 林 正彦*; 海老澤 丕道*; 佐藤 修*; 加藤 勝*; 小山 富男*; 町田 昌彦  ; 佐藤 和郎*; 四谷 任*

Ishida, Takekazu*; Matsushima, Yoshiaki*; Shimizu, Makoto*; Hayashi, Masahiko*; Ebisawa, Hiromichi*; Sato, Osamu*; Kato, Masaru*; Koyama, Tomio*; Machida, Masahiko; Sato, Kazuo*; Yotsuya, Tsutomu*

超伝導ネットワークの拡張リトルパークス効果は、磁場の関数として超伝導臨界温度が周期的に変動する現象である。本研究では、鉛を用いた蜂の巣格子と三角格子を電子線ビームリソグラフと蒸発鉛フィルムのリフトオフプロセスを組み合わせることで観測系を準備し、印可磁場を変動させて磁化をSQUIDを使って調べた。その結果、磁束跳躍の直接観察に初めて成功した。これは臨界温度の変動による超伝導臨界電流の変動が原因で磁束跳躍が起こることを直接観察したという点でインパクトが大きく、拡張リトルバークス効果の要因を初めて明らかにしたと言える成果である。

The extended Little-Parks effect of superconducting network is known as a periodic variation as a function of magnetic field. Superconducting Pb honeycomb networks of matching field 0.106 G and triangular microhole lattice of Pb of matching field 0.425 G have been fabricated by the combination of electron-beam lithography and a lift-off process of evaporated Pb films. The application of magnetic field corresponds to the vortex filling into superconducting networks. We measured the magnetization of the networks systematically by using a SQUID magnetometer. We found that flux jump appears rather periodically as a function of magnetic field. Flux jumps may be induced by a periodic decrease of the critical current density of the network. To the authors' knowledge, this is for the first time to observe the regular flux jumps due to the critical current modification coming from the extended Little-Parks effect of the superconducting networks.