1989 Fiscal Year Annual Research Report
酸化物超伝導薄膜の高品質化とそのSQUIDとしての櫻島火山観測への応用
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01644524
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
大串 哲彌 鹿児島大学, 工学部, 教授 (10041568)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
河野 岩造 鹿児島大学, 教養部, 教授 (60041761)
肥後 悟 鹿児島大学, 工学部, 助手 (50041538)
住吉 文夫 鹿児島大学, 工学部, 助教授 (20136526)
白樂 善則 鹿児島大学, 工学部, 助教授 (90198656)
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| Keywords | 酸化物超伝導薄膜 / 液体窒素温度SQUID / 火山観測 / 地磁気測定 / 高臨界温度超伝導 / As deposit超伝導薄膜 |
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| Research Abstract |
1)高臨界温度薄膜の製作
液体窒素温度で動作するSQUIDの製作のためBi系薄膜の製作を行った。その結果110k以上で零抵抗となる超伝導薄膜の製作に成功した。薄膜化はマグネトロンスパッタ法で行った。スパッタは0.1Torrのアルゴンと酸素(10%)の混合雰囲気中で行った。スパッタ電圧と電流はそれぞれ180v、500mAである。基板は単結晶MgOを用いた。基板温度は250〜750℃の範囲に設定した。温度計はchromel vs gold-0.07% Fe熱電対で、その他に白金抵抗及びシリコンダイオ-ドなどの温度計を併用した。帯磁率は交流法を用いた。Pbの添加量をパラメタ-とし薄膜を作成した。タゲットの組成中x(x=1.5,1.75,2.0,2.25and2.5)を変化させ他の組成はBi_<2.7>Pbx Sr_2 Ca_<2.25> Cu_<3.75>Oyとした。アモルフアス薄膜とした後850℃、3時間程度のアニ-ルで110k薄膜の製作を行った。
2)As deposit高温相膜の製作
1)にのべた膜質向上のためAs deposit膜の製作も行った。1)の方法ではTcは高いが膜面のflatnessが良くない。現在As-deposit膜で結晶構造上は110k相を得ているが臨界温度は76kに止まっている・これはCaとSrの部分置換(相互に)が起きている可能性がある。CaとSrでは酸素との親和度が異なるので、スパッタ時の酸素アクティビティを制御する事でTcの向上が計れるものと考えている。As-deposit製膜は酸素0.3torr中でD-Cスパッタを行っている。
3)地磁気の変動デ-タの採録及びデ-タ解析用のソフト及びシステム構成を完成した。
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[Publications] Y.Hakuraku: "Formation of High-Tc 110K Superconducting Phase at the Pbo/Bi_2Sr_2Ca_4Cu_6Oy Interfaces." Jpn.J.Appl.Phys.28. 67-70 (1989)
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[Publications] Y.Hakuraku: "Reaction and Intermixing at the Bi_2Sr_2Ca_4Cu_6Oy/Pbo Interfaces." Jpn.J.Appl.Phys.28. 402-405 (1989)
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[Publications] Y.Hakuraku: "Change of Electromagnetic Properties of Superconducting R-Ba-Cu-O(R=Y and Er)Compounds by Addition of Fluorine." Cryogenics. 29. 415-417 (1989)
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[Publications] Y.Hakuraku: "Concentration Effect of Pb in Sputter-Deposited Bi-Sr-Ca-Cu-O Superconducting Thin Films." Jpn.J.Appl.Phys.28. 819-822 (1989)
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[Publications] Y.Hakuraku: "Highly Oriented Bi(Pb)-Sr-Ca-Cu-O Superconducting Thin Films by Magnetron Sputtering of a Single Target." Appl.Phys.Lett.55. 1569-1571 (1989)
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[Publications] Y.Hakuraku: "Single Target Sputtering of As-Grown Superconducting Bi(Pb)-Sr-Ca-Cu-O Thin Films on MgO." Jpn.J.Appl.Phys.
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[Publications] Y.Hakuraku: "As-Grown Crystallized Thin Films of Bi(Pb)-Sr-Ca-Cu-O by Single-Target Magnetron Sputtering." Jpn.J.Appl.Phys.
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[Publications] Y.Hakuraku: "Effect of Ba-Doping in Superconductivity of Bi(Pb)-Sr-Ca-Cu-O," Jpn.J.Appl.Phys.
