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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、超伝導ナノ構造体を利用したプローブ顕微鏡の開発を行っています。
 

News

2021-05-06  メンバーを更新しました。 
2020-10-08  メンバーを更新しました。 
2020-05-01  メンバーを更新しました。 

メンバー

2021年

 准教授 小久保伸人 (Nobuhito Kokubo)

 M2 小川 景大

 M2 木崎 大河

 M2 酒井 直人

 M1 磯部 陽州

 M1 マン カケイ

 B4 上原 諒

 B4 宮下 朋之慎

 卒業生の研究テーマはこちら(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。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, 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。

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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。

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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

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研究室は電気通信大学の東6号館6階にあります。

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