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

2013 Fiscal Year Annual Research Report

分子線エピタキシー法による鉄系超伝導薄膜の成長と超伝導接合の作製

Research Project

Project/Area Number 12J10465
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

川口 昂彦  名古屋大学, 工学研究科, 特別研究員(PD)

Keywords超伝導 / 薄膜 / 接合 / MBE / 鉄系超伝導体
Research Abstract

鉄系超伝導体NdFeAs(O, F)を用いた超伝導デバイスの実現のために、超伝導体/絶縁体/超伝導体の構造をナノメートルサイズで作製する必要がある。この絶縁体として、CaF_2はNdFeAs(O, F)と結晶学的に相性が非常に良い。昨年度の研究でCaF_2/NdFeAsO積層構造を作製したが、この界面状態をさらに詳細に調べるために、電力中央研究所と協力して、透過電子顕微鏡による観察を行った。CaF_2を成長温度800℃で成長した薄膜では、CaF_2の台形状の断面が随所に見られ、それ以外の領域ではNdFeAsO表面が完全に露出していることが分かった。また、元素分析の結果、CaF_2の島の中央部とNdFcAso層と反応している領域が確認された。一方、CaF_2を成長温度400℃で成長した試料では、NdFeAsO層がCaF_2層によってほとんど覆われており、元素分析の結果、CaF_2/NdFeAsO界面での反応は見られないことが分かった。また、この試料のCaF_2表面は比較的広い範囲で平坦なテラスを持っていたが、テラスの境目では(111)面ファセットを持つ数nmの段差が見られた。この段差の位置は、その下のNdFeAsO層表面に発生していた段差の位置と対応していた。すなわち、NdFeAsO層の表面平坦性が理想的であれば、CaF_2層は容易に平坦化できると考えられる。NdFeAsO層の平坦化には、微量に含まれるNdAsなどの不純物の発生が関係していると考えられる。
以上とは別に、本研究で作製した、NdFeAs(0, F)薄膜およびBaFe_2(As, P)_2薄膜を用いて、ドイツ・プリードリヒシラー大学イエナの低温物理研究室にて、超伝導接合の作製に取り組んだ。接合角45度のバイクリスタルMgO基板の上に成長したBaFe_2(AS, P)_2薄膜を用いて、粒界接合を作製した。また、NdOF表面層によってフッ素ドープしたNdFeAs (0, F)薄膜を用いて、InPb/SiO_2/NdOF/INdFeAs(0, F)の積層型接合およびInPb/自然劣化層/NdFeAs(0, F)のエッジタイプ接合の作製を試みた。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

  • Research Products

    (4 results)

All 2014 2013

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Growth of BaFe_2(As, P)_2 thin films by molecular beam epitaxy and strain effect on superconducting properties2014

    • Author(s)
      T. Kawaguchi, A. Sakagami, Y. Mori, M. Tabuchi, T. Ujihara, Y. Takeda, H. Ikuta
    • Journal Title

      Superconductor Science and Technology

      Volume: 27 Pages: 065005

    • DOI

      10.1088/0953-2048/27/6/065005

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Growth of a smooth CaF_2 layer on NdFeAsO thin film2014

    • Author(s)
      N. Sumiya, T. Kawaguchi, M. Chihara, M. Tabuchi, T. Ujihara, A. Ichinise, Tsukada. H. Ikuta
    • Journal Title

      Journal of Physics : Conference Series

      Volume: (未定)(印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Critical current density and grain boundary property of BaFe_2(As, P)_2 thin films2013

    • Author(s)
      A. Sakagami, T. Kawaguchi, M. Tabuchi, T. Ujihara, Y. Takeda. H. Ikuta
    • Journal Title

      Physica C : Superconductivity

      Volume: 494 Pages: 181-184

    • DOI

      10.1016/j.physc.2013.04.047

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Growth of a smooth CaF_2 layer on NdFeAsO thin film2013

    • Author(s)
      N. Sumiya, T. Kawaguchi, M. Chihara, M. Tabuchi, T. Ujihara, A. Ichinise, I. Tsukada, H. Ikuta
    • Organizer
      European Conference on Applied Superconductivity 2013
    • Place of Presentation
      イタリア・ジェノヴァ
    • Year and Date
      2013-09-16

URL: 

Published: 2015-07-15  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi