summary1

ようこそ小久保研究室へ

電気通信大学の基盤理工学専攻・III類、物理工学プログラムに属する研究室です。
固体物性の実験、とりわけ超伝導体の超薄膜や微小系が示す物性探索(摩擦現象を含む)、それを利用したナノプローブ顕微鏡の開発を行っています。
 

News

2019-04-22  メンバーを更新しました。 
2019-04-04  野川の桜ライトアップに行き、溝広君の歓迎会を行いました。 
2019-03-28  学生室大掃除 
2019-03-14~03-17  日本物理学会@九州大学に小久保が出席・発表しました。
2019-03-01  理科大・電通大合同研究会で金沢君・今井君がポスター発表しました。
2019-02-18  織田君、三石さんの発表が優秀発表として表彰されました。おめでとうございます。
2019-02-05  卒論発表会(今井君)
2019-02-05  修論発表会(安藤さん、織田君、三石さん)
2018-12-25  実験室大掃除 小川君の歓迎会を行いました。 
2018-12-12  ISS2018@筑波に小久保が出席・発表しました。
2018-12-03~12-05  第26回渦糸物理国内会議を福島のハワイアンズで行いました。金沢君・今井君がポスター発表しました。
2018-11-24  調布祭期間中の恒例となったOB会に、第一期の山崎君と佐藤君をはじめ多くの方に参加していただきました。元気そうでなによりでした。有難うございました。
2018-09-29~10-5  モスクワ工科大学で開かれたMIPT-UEC ワークショップに小久保が出席・発表しました。
2018-09-28  応用物理工学コース・輪講発表(今井・永田)がありました。
2018-09-27  修士の中間発表(安藤、織田、三石)がありました。
2018-09-08~09-12  日本物理学会2018年秋季大会@同志社大に小久保が出席・発表(シンポジウム招待講演)しました。
2018-05-12  毎年恒例の浜見寮合宿を行いました。
2018-04-01  ホームページを立ちあげ直しました。

メンバー

2019年

 准教授  小久保伸人 (Nobuhito Kokubo)

 M2 金沢 成晃 

 M1 今井 哉汰 

 M1 溝広 拓洋  

 B4 永田 広泰

 B4 小川 景大

 各年度のメンバーはこちら(pdf)

主な就職先

 JR東海,SUBARU,TDK,NTTドコモ,トヨタ,公務員(外務省),三和テッキ,SMK,日本電波工業など

研究室の主な活動

研究室合宿セミナー(浜見寮など)、三研究室(島田研究室・水柿・守屋研究室)合同セミナー、OB・OG会があります。国際会議・学会・研究会への参加・発表もあります。詳しくはこちら(pdf)

研究内容

ナノスケールという極めて小さな世界では、粒の性質と波の性質とが共存した不思議な現象が現れます。原子や電子といったミクロな世界を支配する”量子力学”が描く性質で、我々が日ごろ目にする経験則で理解するのは容易ではありません。見ることだけでも大変な小さな世界ですが、最近の可視化技術の発展や成熟した微細加工技術により、自然には存在しない“小さな物質(ナノ構造)”を自由な発想で創りだし、新しい機能を持たせることができるようになってきました。新しい原理にもとづく工学的応用のアイデアの宝庫として、今後の発展が期待されています。

超伝導は小さな世界を支配する量子力学が我々の目前にマクロなスケールで現れる稀有な現象です。巨視的な量子現象と呼ばれ、電気抵抗がゼロとなる完全伝導性と磁場を排除する完全反磁性で特徴づけられます。超伝導体もナノスケールにすると新しい機能が生まれます。磁場に対して超高感度なSQUIDと呼ばれる超伝導量子干渉計や、ナノ細線を利用した単一光子検出器、全く新しい原理に基づく量子ビット、さらに量子電流標準まで基礎科学と工学的応用が融合した研究が進めらています。当研究室では、ナノ構造超伝導体を作製し、そこから生まれる量子物理現象の精密測定を行っています。情報化社会の発展をもたらす新しい機能の探索を目指しています。

研究の分野:超伝導、マイクロ/ナノ構造、低次元量子現象、渦糸物理

   現在の研究テーマ

超伝導熱・磁気顕微鏡の開発

キーワード:超伝導薄膜、ナノピペット,ジョセフソン効果

Pipette

生物工学で用いられるナノ・マイクロピペットをテンプレートとしたナノサイズの超伝導素子を作製し、これを用いたナノスケールの熱・磁気顕微鏡を開発しています。  

 

幾何学的に閉じ込められた超伝導量子渦状態

キーワード:微小超伝導体,幾何学的閉じ込め,セルオートマトン, SQUID磁気顕微鏡

kotaibuturi

超伝導を特徴づけるコヒーレンス長または磁場侵入長程度のサイズに超伝導体を微細加工することにより,バルクな超伝導体には現れない新奇な量子渦状態を実験的に調べています。反渦と呼ばれる反対向きの量子渦を伴う量子渦状態や,超伝導体の形状を反映した幾何学的量子渦状態を走査SQUID顕微鏡で直接観測する実験を現在進めています。微小超伝導体の量子渦の配列を用いた配線のいらない論理回路(セルオートマトン)の構築を目指しています。

詳細はこちら

超伝導量子渦の物理と摩擦ダイナミクス

キーワード:量子渦,周期弾性体,摩擦(スリップ),動的相転移

kotaibuturi

超伝導量子渦は超伝導体に流す電流により駆動(ローレンツ力またはマグナス力)を受け、その運動は電圧を発生します。このため渦糸の駆動力と速度の関係を電流と電圧の関係に焼き直して調べることができます。現在、ナノサイズのチャネル(線路)に閉じ込めることにより、固体界面の摩擦やスリップ現象、動的相転移象を調べています。

詳細はこちら

超伝導低次元系の電子物性

キーワード:層状物質、量子細線,位相スリップ,超伝導絶縁体転移

kotaibuturi

低次元超伝導体の超伝導と局在の競合問題,1次元細線における位相スリップ,量子相転移現象などの極低温における輸送特性を詳しく調べております。量子電流標準や量子ビットへの応用を目指しています。

  これまでの研究テーマ

微小超伝導体における磁束状態の研究

磁束フローチャネル (解説はこちら

  • モードロック共鳴法で捉えた磁束フローチャネルにおける磁束格子の厚さ(詳細
  • 磁束フローチャネルにおける釣り合い効果とジャミング特性(詳細)
  • 磁束フローチャネルにおける準一次元磁束フロー特性(詳細
  • 超伝導・微小強磁性複合構造による磁束フローチャネル

電流駆動された磁束のフローダイナミクス

  • アモルファス超伝導膜の磁束フロー状態における磁束格子の格子方位回転
  • 傾斜磁場下における磁束フローと格子方位回転 (詳細)
  • 2H-NbSe2単結晶におけるピーク効果と磁束格子の動的融解転移(詳細
  • アモルファス超伝導膜におけるピーク効果と熱的融解転移(詳細
  • In微粒子膜における磁束運動とホール効果のスケーリング則(詳細
  • アモルファス超伝導膜における磁束運動と電圧ノイズ(詳細

超伝導絶縁体量子相転移

  • In微粒子膜の超伝導絶縁体転移近傍における異常絶縁体領域(詳細
  • 超伝導絶縁体転移近傍におけるトンネル効果
  • 急冷蒸着超薄膜が示すKT転移と超伝導絶縁体転移
  • In微粒子薄膜におけるゆらぎとKT転移
  • アモルファス超薄膜の超伝導絶縁体転移と異常磁気抵抗(詳細

電流駆動された磁束のフローダイナミクス

  • 高周波インピーダンス法で捉えたIn微粒子膜の磁束グラス転移(詳細
  • バイブレーティングリード法で捉えた磁束グラスの交流応答

そのほか

 アモルファス超伝導体におけるホール効果の符号反転詳細

 アルカリ金属表面におけるヘリウム原子の濡れ転移

 透明導電膜IZOにおけるアニール効果と超伝導(詳細) 

実験装置

  クライオスタット/冷凍機関係

希釈冷凍機

100mK 以下の極低温測定用


簡易型3Heクライオスタット(自作)

ワンショット型の簡易型3Heクラオスタットで6/7T 超伝導マグネット付きです。 ガラスデュワーですので基本的に 一日(一晩)で測定を終えます。簡単な試料評価に向いています。試料は液体3Heに直接浸します。
その他

 アトキューブXYZナノポジショナー、SQUIDコントローラ、GM冷凍機(未整備)、4Heクライオスタット(自作)、VTI(自作)、液体ヘリウム容器(60/20)、液体窒素容器(自己 加圧型2台、小型容器2台)など

測定系

モードロック共鳴

 高周波インピーダンスアナライザ(HP社製、2台)を組み込んだ4端子対測定系

微小信号精密測定系

 ロックインアンプ(デジタル4台、アナログ2台)、多段π型フィルター使った微小信号測定系

パルス測定系

 通常のデルタ測定(6221+2182A)、広帯域プリアンプとデジタルオシロを使ったパルス測定

その他

 未整備の測定装置

  成膜装置・微細加工装置

小型マグネトロンスパッタ(自作)

 カソード2基、ステージ液体窒素冷却/水冷機構、回転機構を組み込んでいます。
アモルファス超伝導膜の成膜に最適化した成膜装置です。

高真空蒸着機

(左)日本電子製  (NiCr, Ag/Au)
(中央)ケーサイエンス社製KE208(電子銃付) (Ti, Au, etc)
(右)アルバック社製 (SiO, Ge)
他未整備、2台

ピペットプラー装置

 石英管(棒)の加工が可能です.

ECRイオンシャワー装置

 ナノピペット超伝導素子の加工に用いています.

小型反応性ドライエッチング装置(自作)
カソードから自作しました。

リソグラフィー関係

小型クリーンブース(3台)
小型スピンコータ(2台)
マスクアライナ(2台)
オゾンクリーナ

実体・金属顕微鏡、プローバ―、オーブン、ホットプレートなど

電子線描画装置(研究設備センター先端研究設備部門(SBVL)の装置)

リンク

Information

見学希望の方はメールにてお問い合わせください。
大学へのアクセス方法はこちら → 電気通信大学交通ガイド

研究室は電気通信大学の東6号館6階にあります。

Copyright c 2012 Kokubo Lab All Rights Reserved.