@phdthesis{oai:tsukuba.repo.nii.ac.jp:00008304,
 author = {山本, 和貫 and Yamamoto, Kazunuki},
 month = {},
 note = {超伝導体の磁気的挙動は超伝導現象の本質的な問題であり基礎応用両面で最も注目されている課題の一つである。本研究は物理的形態の異なる同一超伝導物質の磁気的応答を体系的に研究しその起源を解明しようとしたものである。Y-Ba-Cu-O系酸化物超伝導体のバルク単結晶焼結体及び単結晶薄膜という三種類の物理的形態の磁気的応答を高調波成分を含めた交流帯磁率の温度変化を測定しその実験結果を磁化ヒステリシスを記述するモデルに基づいた計算結果と比較解析する事により各形態の磁気的応答の起源について考察した。ここで交流帯磁率の高調波成分は印加交流磁場による応答磁化をフーリエ級数展開したときのフーリエ係数であると定義している。　磁化ヒステリシスを記述するモデルはいくつか提案されているが，それらの代表的なものについて磁化を与える式を導出しそれをもとに交流帯磁率を計算した。　試料はバルク単結晶をフラックス法焼結体を固相反応法単結晶薄膜を活性化反応性同時蒸着法で作成しX線回析で単相である事を確認した。　交流帯磁率の測定にはHartshorn bridgeを用いた。臨界温度以下でブリッジの2次コイルに誘起された電圧を2相ロックインアンプで検出することによりn次の高調波成分の実部虚部を独立に測定した。　バルク単結晶の基本周波数成分は実部虚部とも臨界温度で立ち上がり実部は急激に減少してある一定値に漸近し虚部は一つのシャープなピークを形成した。そのピークの温度領域で2次3次の高調波成分が観測された。これらの実験結果はB0(0K9=5mTとおいたKim-Andersonモデルで説明できた。ここでB0は一本の磁束量子の平均的な磁束密度と考えることが出来，これからLondon侵入長を計算すると3600Aになり別の実験から求めた値と一致する。これらの結果よりバルク単結晶ではバルクピニングが超伝導体内部の磁束密度の分布を決定していることがわかった。　焼結体試料の基本成分の実部には二段階の転移がみられ，虚部はその低温側の立ち上がり温度以下でピークを形成した。これは定性的には弱結合モデルで説明できると報告されている。しかし，高調波成分の測定結果は弱結合モデルで予想されるものとはまったく異なっていた。他のモデルで検討した結果Kim-AndersonモデノレにおいてB0～1mTとした場合に測定結果とよい一致をみた。この値はバルク単結晶の場合より小さく焼結体では磁束量子のサイズが大きいことを示唆している。これはラ磁束量子が粒界弱結部にピニングされているとすると説明でき，このことから焼結体においては粒界弱結合部におけるピニングが重要な役割を演じていると考えられる。弱結合モデルは試料全体が弱結合を含む一つのループとして振舞うと仮定しており磁束密度の分布を考慮していないため測定結果を説明できないと考えられる。　単結晶薄膜の膜面に垂直に磁場を加えた場合の交流帯磁率の挙動は上のいずれとも大きく異なっていた。各成分は臨界温度で立ち上がり雪温度が下がると共に1次の実部はある一定値に他の成分は複雑な温度変化を示しながら0に漸近した。表面バリアとバルクピニングを取り入れたmodified Beanモデルに基づく計算結果が実験結果とよく一致した。バルク単結晶と大きく異なるのは表面バリアが重要な役割を演じている点である。この相違点は薄膜サンプルの場合事反磁場効果が無視できないことによるものであると考えられる。　以上の結果により同一材料においても物理的形態により磁気的応答は大きく異なりそれはピニング機構の違いによるものであることが明らかになった。又，これらの一連の研究から交流帯磁率の高調波成分の測定が超伝導体の磁気的挙動を調べる上で非常に有効な手段であることを示した。 The magnetic response of superconductors immersed in a weak ac magnetic field was studied, both theoretically and experimentally, in terms of harmonic susceptibilities Xn=Xn1-i Xn”. For investigations of the magnetic behavior, it is interesting to compare the results for specimens with different physical configurations. ..., 1992},
 school = {筑波大学, University of Tsukuba},
 title = {Magnetic response of superconductors in terms of harmonic susceptibilities},
 year = {1993}
}