京都大学低温物質科学研究センター
第６回講演会・研究交流会
平成 20 年 2 月 13 日（水）京都大学百周年時計台記念館国際交流ホールⅡ
15:00-17:15

講演会「GMR か ら ス ピ ン ト ロ ニ ク ス へ」 国 際 高 等 研 究 所

新庄輝也「センターにおけるナノサイエンス研究の展望」 京都大学

寺嶋孝仁

「MEMS と 物 理：精 密 計 測 の フ ロ ン テ ィ ア」 神 戸 大 学

大道英二

17:25-19:30

研究交流会・懇親会

センター新研究棟完成予想図

京都大学低温物質科学研究センター〒606-8502

京都市左京区北白川追分町

075-753-4057

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[3] Rugar et al., Nature 430, 329 (2004).

0[4] Schwab et al., Nature 404, 974 (2000).

2008年2月13日(水)低温物質科学研究センター 研究交流会
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P06

Superconductivity in Heavily Boron-Doped Silicon Carbide
M. Kriener,1 Z.A. Ren,2 J. Kato,2 T. Muranaka,2 J. Akimitsu,2 and Y. Maeno1
1
Department of Physics, Grad. School of Science, Kyoto University, Kyoto 606-8502, Japan2
Dep. of Physics and Mathematics, Aoyama-Gakuin University, Kanagawa 229-8558, Japan
E-mail!mkriener@scphys.kyoto.u.ac.jp

The discoveries of superconductivity in the heavily-boron doped semiconductors,
diamond (C:B) [1] in 2004 and silicon (Si:B) [2] in 2006, have renewed the interestin the physics of the superconducting state in doped semiconductors.
Recently, we discovered a new related diamond-structure-based
superconductor: heavily boron-doped SiC:B.
In contrast to C:B and Si:B, which are type-II
superconductors, the “mixed” system SiC:B unexpectedly
exhibits type-I superconductivity as indicated by a clear in-field
hysteresis and a rather low critical field Hc(0) ~115 Oe for Tc~1.5 K; Fig. 1 and [3].
We present the normal- and superconducting parameters
deduced from resistivity, AC susceptibility, Hall-effect, andspecific-heat measurements and discuss possible origins of thedifferent nature of the superconductivity in SiC:B compared to
C:B and Si:B.
FIG.1: AC susceptibility of SiC:B,[1] E.A. Ekimov et al., Nature 428, 542 (2004).
which exhibits an in-field hystersis[2] E. Bustarret et al., Nature 444, 465 (2006).
between cooling and subsequent[3] Z.A. Ren et al., J. Phys. Soc. Japan 76, 103710 (2007).
warming run.

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2008年2月13日(水)低温物質科学研究センター 研究交流会
P15

P16

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et al, Appl. Phys. Lett. 85, 5643-5645 (2004).

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京都大学 低温物質科学研究センターb

京都大学 理学研究科 化学専攻!"#$%&：'$($')*(+,-.#/(0)1)"+/$,/234 4
5!67"889"d:;<=9> は室温直下の <?:4 @ で金属−絶縁体転移を起こし、この

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つ高効率の光誘起絶縁体−金属転移A<Cが見出され、強い電子−格子5振電;相互作用の存在が指摘されている。これまでに陰イオン置換の効果を検討し、!67"889"d%4%4F4:K4L4F4E4%4F4<K4L4F464

小さな陰イオンほど高温相の積層方向の２量化が弱く転移温度が高いことを明らかにした。また、
導電経路自体に摂動を与えることを目的として、!67"889"d< の検討を行い、d< 体の塩の方が d:体の塩よりも転移温度が２〜３@ 高いことを見出している。そこで、２量化の強さを比較したところ、d< 体は d: 体よりも２量化が弱まっており、陰イオン置換と同様の傾向があることが分かった。また、!67"889"d%、5!67"889"d%;<=9> のラマン、赤外スペクトルを測定したところ、D!E 振
動のみならず DFD 伸縮振動のような導電性に寄与するπ共役系の振動モードが同位体シフトを示
すことが明らかになった。当日は、振動スペクトル、構造、転移挙動の相関について議論する。4
ABC4G/471$4et al/H4J/4Mater/4Chem/H412H4<>::45<::<;/4 4 A<C4I/4D-)&&.14et al/H4ScienceH4307H4?>45<::J;/4 42008年2月13日(水)低温物質科学研究センター 研究交流会
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O4&%.)P500#$0Q%/)R<"''R<50(04"R%+RS2** ** Recently, one of the most interesting applications using the superconducting
wire is the high field magnet. Since high Tc superconducting !
DC coils Laminated(HTS) coils have larger critical current densities at 4.2 K overiron core
20 T, the technology of inserted HTS coils has been anticipatedto be an excellent solution for the achievement of higher
magnetic fields in the hybrid NMR magnet system. However,
due to the inhomogeneity of the HTS coils, a large persistentcurrent decay is caused. The current decay should be
AC coils
Nb foilcompensated in order to maintain stable properties of the HTS
coil. From this point of view, a compensation technology has been expected to be an indispensable
application in the hybrid NMR magnet systems. As a solution for the current decay in the hybrid NMR
magnet, we fabricated the linear-type magnetic flux pump (LTMFP). In this study, we discussed thefundamentally operating characteristics of LTMFP as a superconducting power supply.

2008年2月13日(水)低温物質科学研究センター 研究交流会
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核整列固体 ３ He の超音波減衰機構
安井 健a , 佐々木 豊 a,b ,a 京都大学 理学研究科 物理学・宇宙物理学専攻 物理学第一分野
b 京都大学 低温物質科学研究センター
E-mail：yasui@scphys.kyoto-u.ac.jp
核整列固体 3He の超音波の減衰定数を測定し、周波数 ω に対して ω 2 の依存性、温度 T に対して T 3−5 のような依存性があることが分かった。磁
場依存性は基本的に見られなかったが、縦波横波のいずれについても周波数が 37MHz 近辺のときのみ、約 0.6T の磁場（Bstep）のところで減衰がステップ状に変化する結果が得られた。(図.1) これらの現象を理解するために、超音波の減衰がどのように起こるかの考察を行った。まず、1mK以下の超低温の状態では、フォノンの減衰過程としての多重フォノン散乱
は、熱励起されたフォノンが少ないので、ほとんど起こりえないと考えられる。次に、フォノンと熱励起されたマグノンとの散乱も、バルクの固体

図 1: ステップ状の減衰であると相互作用が弱いので起きにくいが、結晶中に線欠陥が存在する場
合は、磁気的な面欠陥が付随し、フォノンとともに振動しているので、マグノンが磁気的面欠陥に散乱されることで、フォノンとの多重散乱過程を起こして超音波減衰が起きると考えた。このとき、このの散乱過程に伴う運動量及びエネルギー保存則を考えれば、散乱された後、マグノンが 2 つできる４体過程が最も起こり得ると思われる。ここで、生成するマグノンが光学マグノンの場合であれば、分散曲線が磁場 B に依存しているので、(ωph +ω1 ) = 2 < γB (γ は 3 He の磁気回転比）であるとき、この４体過程が禁止される。

一方、音響マグノンの場合であれば、分散関係が磁場に依存した形でないので、そのような禁止領域は発生しない。従って、磁場掃引によって光学マグノン生成過程の禁止領域に入るときに減衰定数がステップ状に変化するものと考えた。

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