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論文

Commensurate and incommensurate vortex states confined in mesoscopic triangles of weak pinning superconducting thin films

小久保 伸人*; 宮原 大*; 岡安 悟; 野島 勉*

Journal of the Physical Society of Japan, 84(4), p.043704_1 - 043704_4, 2015/04

 被引用回数:4 パーセンタイル:35.01(Physics, Multidisciplinary)

ピン止めの弱いアモルファス超伝導薄膜で作った微少な正三角形、二等辺三角形試料中の量子磁束状態を走査型SQUID顕微鏡で直接観察を行った。量子磁束配列は試料形状の正三角形に整合する三角格子以外に、非整合の準安定状態が得られた。異なる形状の試料で量子磁束配列を解析し、試料形状に対して整合・非整合な配列の対称性と安定性について議論する。

論文

Direct imaging of vortex polygons and vortex shells in mesoscopic squares of a weak pinning superconducting thin film

小久保 伸人*; 岡安 悟; 野島 勉*; 多持 洋孝*; 篠崎 文重*

Journal of the Physical Society of Japan, 83(8), p.083704_1 - 083704_5, 2014/08

 被引用回数:15 パーセンタイル:67.34(Physics, Multidisciplinary)

We report on the direct visualization of vortices in mesoscopic squares of a weak pinning amorphous superconducting thin film using a scanning superconducting quantum interference device microscope. From systematic measurements made on selected dots, we trace how the vortex pattern evolves with an applied magnetic field. The observed images clearly illustrate the formation of symmetric polygons and concentric shells of vortices, from which the rule of shell filling with increasing vorticity is formulated. We analyze the size and shape of vortex polygons and obtain insight into the flow pattern of the shielding current governing vortex configurations.

論文

Scanning SQUID microscope study of vortex polygons and shells in weak-pinning disks of an amorphous superconducting film

小久保 伸人*; 岡安 悟; 神田 晶申*; 篠崎 文重*

Physical Review B, 82(1), p.014501_1 - 014501_7, 2010/07

 被引用回数:29 パーセンタイル:75.52(Materials Science, Multidisciplinary)

メゾスケールのアモルファスMoGe薄膜での磁束量子の直接観察を走査型SQUID顕微鏡を用いて行った。このアモルファス薄膜には弱いピン止め中心が存在するので、磁束量子は準対称的な配置の多角形構造や同心殻構造を自発的にとる。系統的な測定により、磁束量子配列の磁場依存だけではなく、円盤の中心に対してどのように大きさや回転が変化するのかが明らかになった。結果は同様の試料での理論的取り扱いとよい一致を示す。ピン止め中心がひとつだけある円盤試料での一連の磁束量子配列像から、磁束量子配列の対称性を決めるユニークな対称中心線が明らかになり、これは殻構造を形成する際の磁束量子の埋まり方やマジックナンバーに影響を与えることがわかった。

論文

Shell structures of vortices in superconducting disks of an amorphous MoGe film

小久保 伸人*; 岡安 悟; 篠崎 文重*

Physica C, 468(15-20), p.1316 - 1318, 2008/09

 被引用回数:6 パーセンタイル:30.39(Physics, Applied)

アモルファスMoGe超伝導の微小ディスク中の磁束量子の空間分布を走査型SQUID顕微鏡を用いて測定した。用いた試料は直径0.05mmである。試料中の磁束量子の数が5個までのときは対照的な磁束量子の分布を示すが、6個になったときは一つの磁束量子が真ん中にきて、残りはそれを取り巻くような配置になり殻構造をとるようになる。このような構造をとる臨界的な磁束量子数は磁気装飾法でのニオブディスクの実験とよく対応がつく。

論文

Observation of an extended magnetic field penetration in amorphous superconducting MoGe films

西尾 太一郎*; 岡安 悟; 鈴木 淳市; 小久保 伸人*; 門脇 和男*

Physical Review B, 77(5), p.052503_1 - 052503_4, 2008/02

 被引用回数:16 パーセンタイル:56.7(Materials Science, Multidisciplinary)

アモルファスMoGe薄膜でさまざまな膜厚$$d$$の試料で単一磁束量子による磁場分布を走査型SQUID顕微鏡で観察した。膜厚$$d$$が磁場侵入長$$lambda$$より薄い薄膜では、磁場分布は実効的な磁場侵入長$$Lambda$$=2$$lambda$$$$^{2}$$/$$d$$によって記述され、Pearlの予言に従うことが明らかになった。また$$Lambda$$の温度依存性は2流体モデルで説明できる。

論文

A Trial usage of microprobes for improvement of a scanning SQUID microscope

岡安 悟; 小久保 伸人*; 掛谷 一弘*

Physica C, 463-465, p.294 - 296, 2007/10

 被引用回数:0 パーセンタイル:0(Physics, Applied)

走査型SQUID顕微鏡は磁束量子観察において有用な装置である。磁気的な感度は極めて高いが空間分解能はピックアップコイルの大きさで制限を受けてしまっている。空間分解能を改善する目的でピックアップコイル上に微少なカンチレバーを置いて試用してみた。予備的な実験では空間分解能より感度の改善がなされた。

口頭

幾何学的に閉じ込められた磁束量子渦状態

小久保 伸人*; 岡安 悟; 多持 洋孝*; 篠崎 文重*

no journal, , 

わずか数個の磁束量子渦しか誘起されない微小な超伝導体では、試料端に流れる遮蔽電流による幾何学的閉じ込め効果により、量子渦の多角形やシェル構造などバルクな超伝導体にはない特異な量子渦構造が現れる。これまでわれわれは、アモルファスMoGe超伝導薄膜を微小な円板状に加工し、円板という形状を反映した中心対称な量子渦配列を走査SQUID顕微鏡で直接観測し、計算機シミュレーションの結果とよく一致することを見いだしてきた。今回、異なる幾何学的形状を持つ微小超伝導体として80$$mu$$m $$times$$ 80$$mu$$mの四角形の微小超伝導体を用意し、新しい量子渦配列を見いだす実験を行った結果、円板状超伝導体とは異なる配列を得た。講演では、長方形で得られた結果も合わせて報告したい。

口頭

走査SQUID磁気顕微鏡で観測した微小超伝導体の渦糸状態と人工ピン止め

北野 恒平*; 岡安 悟; 野島 勉*; 佐々木 孝彦*; 小久保 伸人*

no journal, , 

微細な穴や窪みを小さな超伝導体に導入することにより、反量子渦を含む新たな量子渦状態の誘起と制御を目指している。今回、直径数ミクロンの5つの穴(中心の1つ穴とその周りの正方形の対称性と一致する4つ穴)を設けた正方形状の微小超伝導体を用意し、一様磁場を印加して誘起された量子渦状態を走査SQUID磁気顕微鏡で直接観察した。穴のない以前の結果と比較すると、低渦度(L$$<$$5)において独特な渦配列が現れることが分かった。例えばL=3では、対角に3つ並ぶ配列が現れるが、穴の間隔を狭くすると、中心の渦が排除され、周囲の4つ穴のいずれか3つに侵入する。穴間隔と渦間の相互作用の競合が重要な役割を果たすことが分かる。得られた配列の渦度は、印加磁場に対して非単調に成長し、穴の配置に依存することが分かった。

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