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superconductivity立木 昌*; 町田 昌彦; 江上 毅*
Physical Review B, 67(17), p.174506_1 - 174506_12, 2003/05
被引用回数：47 パーセンタイル：85.25(Materials Science, Multidisciplinary)高温超伝導体に対して最近中性子非弾性散乱やSpring8等で実験が行われ、フォノン分散の異常(ソフトニング)が発見されている。また、光電子分光の実験でも電子構造に平坦なバンド構造が見られ、極めて異常な様相が明らかになってきた。本研究では、これらの実験結果をもとに、電荷揺らぎが低エネルギー(60meV程度まで)領域にまでソフト化し、電荷のオーバースクリーニングが起こるという条件を仮定することで、フォノンが非常に強く電子系と結合し、高温超伝導を引起こす強い電子間引力を与えることを発見した。また、その機構のもと、エリアシュベルク方程式を数値的に解き、超伝導ギャップ波動関数を求めた。結果は高温超伝導の特質を再現したため、上記機構が高温超伝導の本質であると結論づけた。
Ca
MnO
綿引 成哉*; 目時 直人; 鈴木 淳市; 及川 健一; Nie, J.*; 立木 昌*; 山田 安定
Journal of the Physical Society of Japan, 70(4), p.1090 - 1098, 2001/04
被引用回数：6 パーセンタイル：42.11(Physics, Multidisciplinary)(La, Tb)CaMnO巨大磁気抵抗効果における強磁性相関の役割を明らかにした。磁場中で得られた中性子散乱強度の振舞いは、磁気抵抗の振舞いと良い一致を示すことから、短距離の強磁性揺らぎが磁気抵抗増大の要因であることがわかった。
町田 昌彦; 小山 富男*; 立木 昌*
Physica B; Condensed Matter, 284-288(Part1), p.608 - 609, 2000/07
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Physics, Condensed Matter)本発表では、横プラズマと相互作用するジョセフソン磁束の集団的ダイナミクスを調べた大規模数値シミュレーション結果について報告する。シミュレーションでは、結合サイン・ゴルドン方程式が解かれると同時に、磁場及び電場の時間発展が実時間でモニターされる。シミュレーション結果として特筆すべき点は、ジョセフソン磁束の作る磁束格子が、流れる電流値に依存して、複数回の構造相転移をダイナミカルに示すという点である。これは、電流値によって、固有の横プラズマが励起され、それとの相互作用により磁束格子が最適な格子を組み直すためと解釈される。
町田 昌彦; 小山 富男*; 田中 秋広*; 立木 昌
Physica C, 331(1), p.85 - 96, 2000/03
被引用回数：37 パーセンタイル：81.97(Physics, Applied)異方性の高い高温超伝導体が示す固有ジョセフソン効果は、従来の人工的に作製されたジョセフソン接合と違い特有の新しい現象を示すことが知られている。これらの現象に対しては、これまでに現象論的モデルとそれによる現象論的解釈が与えられているに過ぎないため、どこまで現象論的解釈が妥当なのか、あるいは、どのような電子の量子力学的ダイナミクスにより、固有ジョセフソン効果が発現するのかといった最も基礎的な問題が解決されていない。本論文では、これらの問題に答えるため、電子に対する経路積分法から出発し、量子力学的自由度を経路積分することで、現象論的運動方程式の基礎づけを行うと同時にこの系に特有に現れる縦ジョセフソンプラズマについての微視的解釈を与えた。
町田 昌彦; 小山 富男*; 田中 秋広*; 立木 昌
Physica C, 330(1-2), p.85 - 93, 2000/03
被引用回数：116 パーセンタイル：95.96(Physics, Applied)高温超伝導体の単結晶は、層状構造を示し、原子スケールの超伝導層と超伝導特性を示さないブロック層とから構成される多層膜超伝導体である。特に、ブロック層が絶縁体である物質では、単結晶は、自然にジョセフソン接合の積層列を与え、応用上、非常に有利な条件を有していることが知られている。本論文では、このジョセフソン接合列が磁場下でどのような電磁レスポンスを与えるかを数値シミュレーションし、その結果、ジョセフソン磁束量子と横プラズマモードが結合して、電磁波の超放射状態が現れることを示した。この結果は、正に磁束量子を直流電流の下で運動させて、電磁波のレーザー発振を可能にさせるという新しい高温超伝導体の応用例を基礎づけ、提案するものである。
町田 昌彦; 小山 富男*; 立木 昌
Physical Review Letters, 83(22), p.4618 - 4621, 1999/11
被引用回数：129 パーセンタイル：94.49(Physics, Multidisciplinary)高温超伝導体,特に異方性の高い物質は、超伝導状態においてジョセフソン接合を自然に与えることが知られている。本論文では、この系が示すマイクロ波共鳴吸収と電流・電圧特性における多重ブランチが共通の起源を持つことを示す。高温超伝導体の超伝導層は、非常に薄く、その厚さは、わずかに2Å程度である。また、ジョセフソン接合の絶縁層に相当する部分もまた、13Å程度と、ジョセフソン接合といっても、人工的に合成された接合と違い完全に原子スケールである。こうした系では、超伝導層の電荷中性条件は簡単に破れてしまい通常のジョセフソン接合の理論を当てはめることはできない。そこで本論文では、この系を記述するモデル・ラグランジアンを与え、それから得られる運動方程式を理論的・数値的に調べることで、特徴的な実験結果を説明した。
町田 昌彦; 小山 富男*; 立木 昌*
日本物理学会誌, 54(10), p.810 - 814, 1999/00
本稿では、高温超伝導体が示す固有ジョセフソン効果について電流・電圧特性と超伝導位相の非線形ダイナミクスを平易に解説する。最近、固有ジョセフソン接合が示す電流・電圧特性は、接合の数に匹敵した数の多重ブランチ構造を与えるほか、マイクロ波の照射下では、非常にシャープな共鳴を起こすなど、多くの注目を受けている。本稿では、これらの代表的実験事実を統一的に解釈できるモデルを与え、それから得られる理論的帰結を示すほか、モデル方程式に対する数値シミュレーション結果が実験を非常に良く再現することを指摘する。さらに、数値シミュレーションが示す特徴的非線形ダイナミクスを取り上げ、一次元非線形格子モデルの局在モードの概念が実際に高温超伝導体において観測されていることを明らかにする。
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; 小山 富男*; 高橋 三郎*; 立木 昌*
Adv. Supercond., X, p.43 - 46, 1998/00
異方性の強い高温超伝導体において実験的に観測されてきた固有ジョセフソン効果を説明するため、超伝導横及び縦プラズマ振動に対する直接数値シミュレーションを行った。C軸に平行な輸送電流の下では、縦プラズマ振動に対する不安定性が起こり電荷密度波が生成されることがわかった一方、C軸平行な輸送電流とC軸垂直な磁場下においては、磁束フロー状態において横プラズマモードが励起され試料表面で電磁波への変換が可能であることが分かった。数値シミュレーションされる方程式は、サイン・ゴルドン方程式の変形版であり、シミュレーション領域は、基本的に2次元であるが、縦プラズマのみに着目する場合は、一次元に帰着される。方程式の持つ非線形故、数値シミュレーション技法の開発には幾つかの新しい手法が用いられている。
町田 昌彦; 立木 昌*; 小山 富夫*; 高橋 三郎*; 田中 秋広*
Advances in Superconductivity IX, 0, p.493 - 498, 1996/00
異方性の大きいBi系超伝導体(Bi-2212)で最近観測されてきたジョセフソン・プラズマ共鳴吸収の温度依存性を説明するため、時間依存のギンツブルク・ランダウ方程式を用いた数値シミュレーションを行った。実験条件を再現するため、シミュレーションでは熱揺らぎ、点及び柱状欠陥、磁場勾配等を含めて行った。その結果、点欠陥及び磁場勾配が共存する系ではプラズマ振動数が温度減少と共に減少するような振る舞いが観測される一方、柱状欠陥の導入は、磁束融解線以上でプラズマ振動数を増加させる働きがあることが分かった。
町田 昌彦; 立木 昌*; 小山 富夫*; 高橋 三郎*; 田中 秋広*
Proc. of 2nd Japan-Central Europe Joint Workshop on Modelling of Materials and Combustion, 0, p.1 - 4, 1996/00
層状高温超伝導体において、磁束の運動がいかにして超伝導ギャップ以下のエネルギーを持つプラズマを励起するかを調べた。磁束の運動方程式とロンドン方程式を結合させたマックスウェル方程式の両方を同時に数値的に解き磁束ダイナミクスと超伝導体内の電磁場を解析する。その結果として、C軸平行の輸送電流及びC軸垂直の磁場の条件下で、運動する磁束の速度は、一定の磁束フロー速度と振動する成分の2つに分けられることを見い出した。振動成分は、主に超伝導プラズマとの相互作用により生じ、また、励起されるプラズマのパワーは、高温超伝導体において可能な条件下で非常に大きくなることがわかった。
O pellets那須 昭一; 工藤 博司; 塩沢 憲一; 高橋 正; 倉沢 利昌; 立木 雅章*; 田中 吉左右
Journal of Nuclear Materials, 68, p.261 - 264, 1977/00
被引用回数：333
10
nvtまで熱中性子を照射した酸化リチウムペレラトからの真空中におけるトリチウム放出の密度依存性を調べた。72.7から91.5%理論密度までの5種類の密度を持ったペレットを使用し、次の結果を得た。 1.88.5%理論密度以下の試料では、630
Cまででトリチウム放出はほぼ完了したが、91.5%理論密度の試料では、630Cまでで約20%のトリチウムが試料中に残っており、放出率もやや、高温側にシフトした。 2.大部分のトリチウムは-72Cで凝縮する化合物として検出された。 3.気体状態で検出されたトリチウムの化学形は、トリチウム水素、トリチウムメタンなどであった。 4.放出されたトリチウムメタンに対するトリチウム水素の比は91.5%理論密度の試料では、極めて大きかった。
