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SUPERCONDUCTIVITY COMMUNICATIONS, Vol.17, No.4, AUGUST. 2008

Ames研、第Ⅰ種超伝導体に於ける超泡状態の可逆性を示す!

Ames研の研究者チームは、超伝導状態の鉛において"超泡"として知られる泡状配置磁気ドメインを発見した。それは、シャボン玉やあわ立てた牛乳に見られる泡に極めて類似している。当研究者は、この"超泡"が従来の泡 ―その動力学は、火災用の消火器やビールなどの製品にとって重要である― を研究するために使えるだろうと考えている。(SuperconductorWeek誌2008年7月10日 Vol. 22 , No. 10)
「この発見は、試料の形状が如何に重要かを示しているので超伝導分野にとって有益である。われわれはトータル・エネルギーに対する同様な貢献がある数桁大きいエネルギーを取り扱っている。研究パターンは、超伝導体の相当基礎的な性質を理解する助けになる。」低Tc超伝導体は、以前泡立つことが見出されていた。Ames研凝集体物理学教授であり、本プロジェクトの指導的研究者であるR. Prozorov氏は、「超泡状態は類似性を有しており、Landau層状構造に比して、自由エネルギーは低くなくても、大抵は安定であり、位相学的には動きうる中間状態のパターンであることを我々は、示した」とコメントした。Landau層状はチューブよりもストライプより成り立つ第1種超伝導体の中間状態の理論的構造である。
Prozorov氏は、超泡状態は泡室が成長ないしは縮小する速度を規定するvon Neumann's lawに従うと述べた：超泡状態で実際に働くvon Neumann's lawを見ることにより、泡状態が真に当超伝導体の本質的性質であることが分かる。今や、超泡状態についてわれわれが知っていることを他のすべての泡状態と複合的泡状システムに適用できる。
超泡状態は、他の泡状態で見出された(石鹸、生物的、科学的、その他)一般的統計則に従うとProzorov氏は語った：丁度昨年、我々はこの新しいパターンを超伝導体に見出し、今や泡状態が超伝導鉛の真に本質的性質であることを検証した。それは、泡状態の物理と同時に超伝導の成長しつつある物理にとって大きな収穫であった。しかし、超泡状態は他の泡状態に比べ多くの有利性を持っている。
超泡状態と従来の泡状態は、ゆっくり収縮し最終的には消滅する点で類似である。然しながら、従来の泡状態と異なって超泡状態は可逆性を持つ。Prozorov氏は、「いったん泡がはじけると、問題はセルの物理的ならびに化学的性質が修正されるのできれいな実験にはならない。一方、超泡状態は磁界と温度を調整することにより容易に、前後に調整でき、超伝導セルの境界は変化しない。これは、泡状態を研究し、一般的に、競合するエネルギー・スケールでシステムのパターン形成する際には大きな有利さを与える。磁界と温度は研究室で調節出来る。それらは、増加する事も減少する事もできる。それゆえ、我々は泡状態の純統計的特性を、時間の非可逆性あるいは化学的特性変化に関連する諸問題なしに研究出来る。」と語った。　　　　　　　　　　　　

(高麗山)