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町田 昌彦; 小山 富男*
Physica C, 378-381(Part1), p.443 - 447, 2002/12
最近、超伝導磁束量子コア近傍における電荷の分布が注目され、幾つかの条件下では電荷の中性条件が破れているという提案がなされてきた。また、高温超伝導体に対して電荷分布を実際に測定するという実験も行われ、実際に磁束コア近傍には電荷が堆積していることが確かめられている。こうした事情を背景とし、報告者らはこれまでの現象論的解釈を越え、微視的BCS理論をもとにして電荷分布を計算する理論を構築し、実際に数値シミュレーションによりその分布を求めた。その結果、電荷分布は磁束中心を中心として超伝導コヒーレンス長程度の振動を見せながら減衰することがわかった。
SrCaCuO
Latyshev, Y. I.*; Gaifullin, M. B.*; 山下 努*; 町田 昌彦; 松田 祐二*
Physical Review Letters, 87(24), p.247007_1 - 247007_4, 2001/12
被引用回数：55 パーセンタイル：85.30(Physics, Multidisciplinary)高温超伝導体において、結晶の積層方向に垂直に磁場をかけた場合、磁束量子は超伝導の弱い層に侵入することが知られている。特に本研究で注目したBiSrCaCuOでは、この傾向は最も著しく、超伝導の弱い層がほとんど絶縁層として機能することから、磁束量子はジョセフソン磁束となりそのダイナミクスはあまり知られていない。本研究ではこのジョセフソン磁束のフロー状態における格子配置等を調べるためマイクロ波を照射して電流電圧特性に対する応答を見た。その結果、シミュレーション結果から期待される三角格子のフローが起こっていることが見いだされた。この結果は、ジョセフソン磁束がサンプル全体に渡って三角格子のコヒーレンスをほとんどの場合に有していることを示唆しており、これまでの常識的理解を超えるものと考えられる。
笹瀬 雅人
放射線化学, 2001(72), p.42 - 45, 2001/08
高温超伝導体の材料応用においては、超伝導転移温度(T
)ともに臨界電流密度(J)の向上が不可欠である。しかしながら従来までの高温超伝導体においては、電流を流すことにより磁束量子が動き、超伝導特性が急激に低下する問題点を抱えていた。これに対し著者は高速の重イオンを超伝導体に照射することにより磁束を固定化し、Jを向上させることに成功した。本稿では数MeV~数百MeVの広範囲なエネルギー範囲でイオン照射を行い、種々の照射条件における欠陥の形状、損傷の形態を高分解能透過型電子顕微鏡を用いて観察し、電子阻止能(S
)及びイオン速度との関係等について検討を行った結果を中心に紹介した。本研究により照射イオンの阻止能(S)の増加とともに円柱状欠陥の直径も増加し磁束固定化の効果が高くなること、またイオン速度の極端に高い領域では欠陥形成とイオンが固体中を通過する時間スケールが近づくためにSだけでなく欠陥形成に与えるイオン速度の効果が無視できないことを明らかにした。
町田 昌彦; 小山 富男*; 立木 昌*
Proceedings of SPIE's 1998 Annual Meeting, Vol.3480, p.188 - 199, 1998/07
現在、層状超伝導体におけるランダウ減衰のほとんど影響を受けない超伝導プラズマが多くの研究者の興味を引いている。特に、このプラズマを何らかの形で励起しそれを工学的に応用しようとするプランは、マイクロ波帯の新しい発振源を与えるものとして非常に重要である。そこでわれわれは、超伝導体中で磁場が磁束量子として量子化される性質に注目し、それを電流で駆動することによりプラズマを励起できる可能性について調べた。まず、経路積分法を用いて微視的理論から古典的運動を記述する方程式を導出し、それの直接数値シミュレーションを行う。シミュレーションでは、電流・電圧特性や計算領域両端での電場の振動などが測定される。シミュレーション結果は、興味深く磁束が格子を組んで流れる時は、規則的な電磁波が発振されるが、電流が高くなり格子が不安定になるとカオス的なノイズが混じり始めることを見いだした。
町田 昌彦*; 加藤 克海*; 蕪木 英雄
電気学会論文誌,A, 115(12), p.1171 - 1179, 1995/12
超電導体における磁束状態やそれらの運動の研究が盛んな現在、著者らは標題のように数値シミュレーション手法を使った研究方法の確立を目指しここ数年研究を続けてきた。その結果、現在では様々な形状の超電導体において任意の大きさの磁場と輸送電流の下で磁束運動のシミュレーションを行えるようになった。そこで、本論文誌の解説記事として、それらの手法を概説し、いくつかの計算結果を示す。また、超電導体の磁束状態の理解が数値シミュレーションによりどれほど進展してきたかについても既存の理論的理解と比較しながら述べる。
