• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

The study of the pinning center by interactions of the quantum flux and the magnetic moment of rare earth elements

Research Project

Project/Area Number 19560325
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Electronic materials/Electric materials
Research InstitutionHachinohe National College of Technology

Principal Investigator

NAKAMURA Yoshitaka  Hachinohe National College of Technology, 電気情報工学科, 准教授 (00290685)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 向田 昌志  九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (50302302)
Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) MUAKIDA Masashi  九州大学, 工学府材料物性工学専攻 工学部物質科学工学科, 教授 (50302302)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2007: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywords超伝導 / 臨界電流密度 / 磁気モーメント / ピン止めセンター / 希土類酸化物 / 希土類金属 / 量子化磁束 / 酸化物高温超伝導薄膜 / スパッタリング法 / 電磁石 / 強磁場 / ナノテクノロジー
Research Abstract

本研究は高温超伝導GdBCO薄膜中に、磁性材料である希土類酸化物RE2O3(RE=Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er and Yb)及び、希土類金属RE(RE=Sm, Gd, Dy, Ho and Nd)をドープする事により、人工ピン止めセンターを作り出し臨界電流密度の向上を目指す研究を行った。電流を多く流していくと、量子化磁束が移動しようとするが、常伝導磁性ナノ粒子にピン止めされる。
更に、磁性ナノ粒子は磁気モーメントを持っているため、量子化磁束が移動しようとすると、平行であった量子化磁束Φと磁性ナノ粒子の磁気モーメントMとの間に、トルクが働き、Mを回転させるエネルギーが必要になる。
つまり、磁性ピン止めセンターを用いることで、常伝導によるピン止めと、磁気モーメント相互作用によるピン止めの、2種類のピン止め力が共存することになり、強力なピン止めセンターになると考え実験を行った。実験の結果、Sm2O3希土類酸化物、Dy希土類金属をドープした時、自己磁場臨界電流密度Jcは、それぞれ3.1[MA/cm^2] 、4.1[MA/cm^2]と最も高くなり、磁性ナノ粒子のピン止めセンターは有効である事を確認した。また、磁気モーメントの大きさにより臨界電流密度Jcも変化する傾向が確認されている。
更に、走査型プローブ顕微鏡により薄膜の磁気力像を評価した結果、単位砲のa、b軸方向に波長が約1.5μmの周期性を持った像が得られた。これは、薄膜内で磁気的な要素が局所的に存在し、それも周期性を持っていることを意味しており、現在その起因を検討しているところである。

Report

(3 results)
  • 2008 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2008 2007

All Presentation (8 results)

  • [Presentation] Critical current density and lattice distortion of RE2O3 (RE=Sm, Eu, Gd, Dy, Ho and Er) and metallic Gd doped GdBCO thin film2008

    • Author(s)
      Y. Nakamura, Y. Morita, D. Yoshida, G. Nishijima, M. Mukaida, K. Watanabe and S. Ohshima
    • Organizer
      APPLIED SUPERCONDUCTIVITY CONFERENCE(ASC2008)
    • Year and Date
      2008-08-18
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] Critical current density and lattice distortion of RE_2O_3 (RE=Sm, Eu, Gd, Dy, Ho and Er) and metallic Gd doped GdBCO thin film2008

    • Author(s)
      Y. Nakamura, Y. Morita, D. Yoshida, G. Nishijima, M. Mukaida, K. Watanabe, S. Ohshima
    • Organizer
      APPLIED SUPERCONDUCTIVITY CONFERENCE(ASC2008)
    • Place of Presentation
      Chicago, USA
    • Year and Date
      2008-08-18
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 金属GdドープGdBa_2Cu_3O_<7-δ>スパッタ膜の作製と評価2007

    • Author(s)
      吉田大祐
    • Organizer
      応用物理学会東北支部第62回学術講演会
    • Place of Presentation
      八戸工業大学
    • Year and Date
      2007-12-06
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 希土類酸化物及び金属GdドープGd123薄膜の作製2007

    • Author(s)
      盛田雄介
    • Organizer
      応用物理学会東北支部第62回学術講演会
    • Place of Presentation
      八戸工業大学
    • Year and Date
      2007-12-06
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Critical current density of RE_2O_3 (RE=Sm, Eu, Gd, Dy, Ho and Er) and metallic Gd doped GdBCO thin films deposited by sputter2007

    • Author(s)
      Yoshitaka Nakamura
    • Organizer
      20th International Symposium on Superconductivity (ISS2007)
    • Place of Presentation
      エポカルつくば
    • Year and Date
      2007-11-07
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 希土類酸化物及び金属GdドープGd123薄膜の作製2007

    • Author(s)
      盛田雄介,松林達彦,中村嘉孝,西島元,渡辺和雄,向田昌志,大嶋重利
    • Organizer
      応用物理学会
    • Place of Presentation
      東北
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] 金属GdドープGdBa2Cu3O7-δスパッタ膜の作製と評価2007

    • Author(s)
      吉田大祐,中村嘉孝,西島元,渡辺和雄,向田昌志,大嶋重利
    • Organizer
      応用物理学会
    • Place of Presentation
      東北
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] Critical current density of RE2O3 (RE=Sm, Eu, Gd, Dy, Ho and Er) and metallic Gd doped GdBCO thin films deposited by sputter2007

    • Author(s)
      Yoshitaka Nakamura, Yusuke Morita, Daisuke Yoshida, Gen Nishijima, Masashi Mukaida, Kazuo Watanabe, Shigetoshi Ohsima
    • Organizer
      20th International Symposium on Superconductivity (ISS2007)
    • Related Report
      2008 Final Research Report

URL: 

Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi