PowerPoint プレゼンテーション

YBCOの対称性をさぐる実験の紹介
・ランプエッジ型S/I/N接合による
ゼロ・バイアス・コンダクタンス・ピークの測定
・ランプエッジ型S/N/S接合による
全方位の臨界電流の測定
Angle-resolved Andreev bound states
in anisotropic d-wave high-Tc
YBa2Cu3O7-y superconductors
I.Iguchi et al. PRB 62, (R6231)
YBCO
・Tc ~ 93K
Ba
Cu
Y
O
・2次元d 波
アンドレーエフ反射
N
電子
S
⊿
反射されたホールは超伝導相の位相
を受け取る
クーパー対
ホール
T = 0 におけるコンダクタンス特性
Z=0
Z = 0.5
Z = 1.5
Z =5.0
d 波におけるアンドレーエフ反射
電子
N
電子的準
S 粒子
α
ホール
x
θ
電子
x
ホール的準
粒子
アンドレーエフ束縛状態の形成
反射A
N
I
N′
反射B
S
・α = 45°にピークをもついくつ
かの報告
・0°<α<45°についての初
めての研究
実験
・PLDを使って薄膜を作製
・Tc~90K
・厚さ~200nm
ランプエッジ接合
・Ag端子の幅は20μmか50μmで統一
・α=10°、15°、24°、
30°、45°、90°
Ag
CeO2
YBCO
結果
・dx -y 対称性を示す
2
2
・α=90°では0°と同じく
コンダクタンスは小さい
・0°と90°で小さいピークが見ら
れるが、接合面での結晶の欠陥か
表面の荒さ
・他の対称性の可能性は?
4.2K
dxy, dx -y +is, extended s
2
2
→全て結果と合わない
接合の均質性
・幅を50μm,10μm,5μm,1μmと変
えて測定
・いずれにもピークが見られる
→接合は均質
・ピークの減少は幅に応じた、アンド
レーエフ反射の減少による
・α=30°にギャップが2つある
ように見える
V=25mV, 15mV
・計算しなおしてみると、α=3
0°で、2つのギャップのようなも
のが見える(左上挿入図)
・別のギャップか、別のアンドレー
エフ反射によるものか
・温度依存性はBCSによく合う
(右上挿入図)
・理論的には30°~45°にギャップ的な構造が見える
・接合面がきれいでないため、共鳴ではなく拡散が起こって
おり、そのためd波の要素が減り、s波の要素が生じるという
計算もある
→実験結果と、コンダクタンスについては合うが、αや温度に
ついては合わない
・dx -y は明らか
2
2
Admixtures to d-wave gap symmetry
in untwinned YBa2Cu3O7 superconducting films
measured by angle-resolved electron tunneling
H.J.H Smilde et al . Cond-mat/0510694
・YBCOの秩序変数について、これまでの様々な研究
ex) ⊿Y∥b/⊿Y∥a =1.5
・副次的秩序変数については明らかでない
・ab面内での細かい角度での測定もない
YBCOの双晶と非双晶の薄膜を使い、S/N/S接合を作
り、その比較から異方性を考える
実験
・YBCO膜厚 170nm
・Tc≧89K
・YBCO/Au/Nbの
Nb
Au
SrTiO3
YBCO
SrTiO3
S/N/S接合
・5°ずつ
・(010)を0°とする
・端子の幅は4μm
結果
・dx2-y2波対称性を示す
・非双晶ではノードが50°に見
える
→s波が混在している証拠
・ノード方向のJcが(ほぼ)0
→is波やidxy波の混在は(ほぼ)
ない
・Jc∥b/Jc∥a~1.8
IcRn∥b/IcRn∥a~1.22
IcRnを見積もるためにSINSモデルを考える
I ; YBCO/Auのバリア
≫Au,Au/Nbの抵抗
・ρAu~4.6μΩ cm
・lAu~18nm
フェルミ速度の差が小さいとして
・ξAu~49nm
・RI>10-8Ωcm2
→YBCO/Auの透過率は小さい
Au/Nbの透過率は大きい
RBA/ρAuξAu≧440
ρAuξAu/ρNbξNb<20
→ ⊿Y∥b/⊿Y∥a< IcRn/IcRn ~1.22
⊿Y/⊿Nb≪0.1を使っている
これを増やすと、 ⊿Y∥b/⊿Y∥aが急激に増大
→ Au/Nbの透過率に依存
dx2-y2を基本として、等方的、異方的s波が加わった構造を考える
⊿=⊿0cos2(η)∑i=02ci[cos2(θ)-sin2(θ)]i
i=1 dx2-y2波、 i=0 等方的s波、 i=2 異方的s波
c1 > c0, c2
c1 + c0 + c2 =1
⊿Y∥b/⊿Y∥a ~1.5を使う
c0=0.15, c1=0.83, c2=0.02
κ→∞のとき、⊿Y0=6.4meV
6.4meV< ⊿Y0 <0.5eVの範囲では
13.6< ρAuξAu/ρNbξNb <18
→ Au/Nbの抵抗は
RBA~0.36±0.05nΩcm2
→実験結果からは⊿Yが正確には求まらない
→fittingにより⊿Y0 =44mV~500K
ρAuξAu/ρNbξNb=16.8
83%のdx -y 波、15%の等方的s波、2%の異方的s波の
2
2
秩序変数をもつ( ⊿Y∥b/⊿Y∥a ~1.5に対応)