1990 Fiscal Year Annual Research Report
多相超伝導材料におけるクラスタ-構造のパ-コレ-ション過程に関する研究
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02650519
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
吉田 起國 京都大学, 原子エネルギー研究所, 助教授 (70027142)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上田 靜政 京都大学, 原子エネルギー研究所, 教務職員 (00093196)
富井 洋一 京都大学, 工学部, 講師 (90026245)
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| Keywords | パ-コレ-ション / 多相材料 / 高温超伝導 / Bi系超伝導酸化物 / クラスタ- / Ag添加 / 臨界電流の温度依存性 / 転移温度の電流依存性 |
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| Research Abstract |
本研究は複数の物質相から構成される超伝導材料についてその不均質構造が超伝導特性をどのように決定づけるかの問題を明かにすることを目的とする。これまで、構成相クラスタ-の成長過程や連結形態に着目し、特にクラスタ-の相転移的成長過程であるパ-コレ-ション現象と超伝導特性との関係を重点的に調べて来た。今年度は、主として、Bi系高温超伝導酸化物にAgを添加して作製した多相超伝導材料について伝導特性と結晶構造のX線回折の実験的研究を行った。このAgは脆い酸化物に展性を与える役割をもつ。得られた知見は次の通りである。(1)対象とした試料は、BiーPbーSrーCAーCuーO化合物にさらにAg_2Oを添加し、835℃および840℃の温度で120時間焼成して得た2系統の酸化物超伝導体である。Ag_2Oの濃度(重量)は835℃焼成試料では0〜60%、840℃の試料では0〜100%の範囲に渡っている。前者の試料は後者にくらべ臨界電流JcのAg_2O濃度依存性が大きく、Jcが若干小さい傾向にあることを除いて、以下の結果は両者にほぼ共通する。(2)Ag_2Oは高温で分解し、Agのクラスタ-として残るが、その極微量は超伝導相結晶粒内に拡散するか、粒界に付着して超伝導化合物になんらかの影響を与えている。(3)Ag_2Oが無添加のときは超伝導の高温相(転移温度Tc=105K)の他に低温相(Tc=約80K)が形成されているが、添加されるとこの低温相が消失し、代わりに微量の半導体相が形成される。(4)無添加試料では臨界電流密度は相対的に強く、その伝導度の温度依存性は金属的で、転移温度Tc以上で線形になる。(5)Ag_2Oの添加によってJ_cは著しく低下し、伝導度は温度上昇と共に半導体的に低下する。(6)試料の低抗が消失する臨界温度Tclの電流密度依存性は添加試料で著しく、Tclに至る遷移過程は2段階である。(7)Ag_2Oが50〜60%以上で超伝導性が失われる。(8)Agの体積分率約0.4でAgクラスタ-のパ-コレ-ション転移が認められた。
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[Publications] Katsukuni YOSHIDA: "Experimental Uncertainty in Determining the Crtical Exponent of the Percolative Conductivity of TwoーPhase Mixtures" Journal of the Physical Society of Japan. 59. 1518-1519 (1990)
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[Publications] Katsukuni YOSHIDA: "Percolative Conduction in a Composite System of Metal and Ceramics" Journal of the Physical Society of Japan. 59. 4087-4095 (1990)
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[Publications] Katsukuni YOSHIDA: "Structural Effect on the Galvanomagnetic Properties of a Metal with Granular Inclusions" Journal of the Physical Society of Japan. 59. 4405-4411 (1990)
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[Publications] 吉田 起國: "Josephson接合による超伝導ネットワ-クのパ-コレ-ション転移" 京都大学原子エネルギ-研究所彙報. 79. 43-43 (1991)
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[Publications] 吉田 起國: "パ-コレ-ション系における誘電率と伝導度の動的スケ-リング" 京都大学原子エネルギ-研究所彙報. 79. 42-42 (1991)
