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ようこそ小久保研究室へ

 
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。
超伝導熱・磁気顕微鏡を用いた実空間計測による新たな固体物性の探索を行っています。
 

News 

 
2025-3-31 メンバーを2025年度に更新しました。
2025-3-29 B4の片岡 駿之くん、長沢 圭祐くんの歓迎会を行いました。
2025-3-25 島田くん、岡澤くん 卒論おめでとう!
2025-3-10 島田くんの卒論発表が目黒会賞に選ばれました。
2025-2-27 岡澤くん、島田くんの卒論発表が優秀発表に選ばれました。
2025-2-13 卒研発表 お疲れ様でした。
2024-6-27 23年度卒業生のババくんの論文”NbTiN SQUID-on-tip fabricated by self-aligned deposition using reactive DC magnetron sputtering”がApplied Physics Letterに掲載され、Editor's Pick に選ばれました。Doi:10.1063/5.0211176
2024-5-1  メンバーを更新しました。

メンバー

2024年

 准教授 小久保伸人 (Nobuhito Kokubo)

 M1 岡澤 智

 B4 片岡 駿之

 B4 長沢 圭祐

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。当研究室では極めて微弱な磁場や熱を捉える超伝導センサとこれを用いた低温熱・磁気顕微鏡を開発し、これを用いた実空間計測を行っています。磁束量子(渦糸)の摩擦ダイナミクスや特異な低次元電子物性の探索を行っています。

研究の分野:超伝導量子干渉計,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

尖端型ナノSQUIDとこれを探針とした超伝導熱・磁気顕微鏡の開発

尖端径100 nm程度の鋭利なガラス管をテンプレートとしたナノサイズの超伝導量子干渉計(SQUID)を開発しています.数ボーア磁子(数電子スピン)に相当する小さな磁気モーメントの検出と数10 μKの温度変化に相当する僅かな熱の検出の両方が可能です.これをプローブ顕微鏡に実装することで,極めて微弱な磁場分布や熱分布をナノスケールで可視化(イメージング)することができます.ゲート電圧を任意の位置で印加することもできるので,ナノスケールのデバイス評価に有効です.これまで見ることができなかった物理現象を詳らかにする超伝導熱・磁気顕微鏡の開発を目指しています.

キーワード:超伝導量子干渉計(SQUID),ジョセフソン効果,電子スピン

Pipette

  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

  • 幾何学的構造をもつ微小超伝導体に閉じ込めた量子渦配列, kotaibuturi詳細 Oxford詳細
  • メゾスコピックな正三角形・二等辺三角形における多重磁束状態とシェル構造(詳細)
  • メゾスコピックな正方形における多重磁束状態とシェル構造(詳細)
  • メゾスコピックな円板における多重磁束状態とシェル構造(詳細) 
  • SQUID顕微鏡で観察したパール磁束(詳細

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) 

リンク

学内

 研究設備センター (各種装置の予約/寒剤)

 ものつくりセンター機械工作部門 (工作依頼/申請書類のダウンロード)

 情報基盤センター (包括ライセンスなど)

 基盤理工学専攻

 ナノトライボロジー研究センター


Information

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