1989 Fiscal Year Annual Research Report
電子デバイス用高温超伝導体薄膜の電磁特性評価に関する研究
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01644009
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
吉田 啓二 九州大学, 工学部, 助教授 (80108670)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
阿久根 忠博 九州産業大学, 工学部, 講師 (00104860)
坂本 進洋 九州産業大学, 工学部, 教授 (80069509)
円福 敬二 九州大学, 工学部, 助教授 (20150493)
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| Keywords | 高温超伝導体薄膜 / 超伝導デバイス / 磁束クリープ / ピンニングポテンシャル |
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| Research Abstract |
本研究は、高温超伝導体を用いた信号線、磁気シールド、磁気・光センサ、三端子素子等の電子デバイスの実用化の際に重要な物性量である薄膜の臨界電流密度、高周波表面インピーダンス、磁束ノイズ等の決定要因を解明し、その特性向上のための方法を開発することを目的とする。このため、本年度は、まず、膜質の異なったYBaCuO薄膜を作製し、これを用いて磁束クリープや磁束ノイズ等の電磁特性の評価法を開発した。更に、それを用いてこれ等の物性量を特徴づけるピンニングポテンシャルを求め、臨界電流密度、磁束ノイズの大きさ、膜質との関連について検討を行った。
1.薄膜作製
RFマグネトロンスパッタ法によりMgO(100)基板上にYBCO薄膜を作製した。荷電粒子のダメージを防ぐ新しい電極構造の考案により、鏡面のエピタキシャル薄膜の作製技術を確立した。
2.磁束クリープ現象を用いたピンニングポテンシャルの評価
薄膜の電流ー電圧特性の温度依存性の測定データより、ピンニングポテンシャルの温度依存性を実験的に求める方法の開発に成功した。また得られたピンニングポテンシャルと臨界電流密度が比例することを明らかにし、薄膜の臨界電流密度がピンニング機構により決定されていることを明らかにした。
3.磁束ノイズと膜質の関連
薄膜の磁束ノイズの原因として、ピンニングポテンシャルに捕獲された磁束線のホッピングのメカニズムが考えられている。これを実験的に検証するために、磁束ノイズと、ピンニングポテンシャルに比例する臨界電流密度との関連について調べた。
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[Publications] K.Enpuku et.al.: "Effect of Flux Creep on CurrentーVoltage Characteristics of Superconducting YーBaーCuーO Thin Films" Japanese Journal of Applied Physics. 28. L991-L993 (1989)
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[Publications] K.Yoshida et.al.: "Evaluation of Electromagnetic Properties of Epitaxially Grown YBaCuO Thin Films" Abstracts of 6th International Workshop on Future Electron Devices. 1. 213-218 (1989)
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[Publications] T.Kisu et.al.: "Electromagnetic Properties of YBCO Thin Films in the Prosence of Thermal Activation" Extended Abstracts of 1989 International Superconductvity Electoronics Conference. 1. 326-329 (1989)
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[Publications] T.Kisu et.al.: "A New AnodeーElectrode Structure for Sputter Deposition of HighーQuality YーBaーCuーO Thin Films" Japanese Jouranal of Applied Physics. 28. L1385-L1388 (1989)
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[Publications] K.Enpuku et.al.: "Evaluation of Temperature and MagneticーField Dependence of Pinning Potential of High Tc Superconductors from FluxーCreep Resistivity Experiments" Japanese Journal of Applied Physics. 28. L2171-L2174 (1989)
