2019 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of gap structure and enhancement of critical current density in iron-based superconductors by swift-particle irradiations
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17H01141
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
為ケ井 強 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30183073)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡安 悟 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 研究主幹 (50354824)
一瀬 中 一般財団法人電力中央研究所, 電力技術研究所, 上席研究員 (70371284)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 鉄系超伝導体 / 粒子線照射効果 / 臨界電流密度 / 超伝導ギャップ構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
鉄系超伝導体を対象として、主にプロトンや重イオン等の高エネルギー粒子線照射により生成される欠陥を用いて、基礎面では超伝導発現機構に関連する超伝導 ギャップ構造の解明を、応用面では臨界電流密度の増強を目指して研究を行い、以下のような主要な成果を得た。
1、新規鉄系超伝導体Li0.8Fe0.2OHFeSeにおける特異な磁束クリープの発見。 2、強磁性超伝導体EuFe2(As,P)2における磁束分布の観察。 3, (Ba,Na)Fe2As2丸型線材の開発と大きな臨界電流密度の実現(40 kA/cm2, 4.2 K, 10 T)。 4、スプレー状に柱状欠陥を導入した(Ba,K)Fe2As2における異常ピーク効果に対する照射欠陥の非対称性の効果の検討。 5、Coドープした良質なCaKFe4As4単結晶の作製と粒子線照射効果の解明。 6、KCa2Fe4As4F2単結晶における臨界電流密度の評価。 7、KCa2Fe4As4F2丸型線材の試作と臨界電流密度の評価。 8、従来型超伝導体NbSe2における重イオン粒子線照射効果の評価。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
新規鉄系超伝導体KCa2Fe4As4F2単結晶における臨界電流特性の評価と、粒子線照射効果を解明するとともに、スプレー柱状欠陥を導入した鉄系超伝導体で見られる異常ピーク効果に対する柱状欠陥配置および照射量の非対称性の効果を詳細に検討できたと共 に、従来型超伝導体においても様々な配置での粒子線照射効果の研究に着手できたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
１、FeAsではなくKAsをフラックスとして作製したCaKFe4As4単結晶において、磁場を面内に印加した場合のJcの異方性を測定し、電子顕微鏡による微細構造の観察と併せて、成長方法の違いによるJcの違いの起因を明らかにする。
２、KCa2Fe4As4F2以外の12442型鉄系超伝導体の結晶成長を進め、Jc特性を測定し他の鉄系超伝導体と比較する。さらに、粒子線照射による更なるJcの増強を継続して目指す。
３、従来型超伝導体のNbSe2においてプロトン照射と電気抵抗測定を繰り返し行うことにより、超伝導ギャップ関数に関連する情報を得、鉄系超伝導体との詳細な比較を行う。
４、スプレー状(Ba,K)Fe2As2単結晶で観測される異常ピーク効果のより深い理解のため、物質・イオン種・エネルギー・角度等を系統的に変化させた試料を準備し、ピーク効果の出現条件を明らかにする。さらに、２方向以上から柱状欠陥を導入した場合の測定も行い比較する。
５、丸型線材で世界記録を更新した(Ba,Na)Fe2As2丸型線材のさらなる特性の向上を目指す。また、これまで単結晶に対するJcの評価が全く行われていない(Ba,Na)Fe2As2単結晶の成長を行い、Jc特性を詳細に評価する。
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[Journal Article] Microwave analysis of the interplay between magnetism and superconductivity in EuFe2(As1-xPx)2 single crystals2019
Author(s)
G. Ghigo, D. Torsello, L. Gozzelino, T. Tamegai, I. S. Veshchunov, S. Pyon, W. Jiao, G.-H. Cao, S. Yu. Grebenchuk, I. A. Golovchanskiy, V. S. Stolyarov, and D. Roditchev
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Journal Title
Phys. Rev. Res.
Volume: 1
Pages: 033110_1-8
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Developments of (Ba,Na)Fe2As2 and CaKFe4As4 HIP Round Wires2020
Author(s)
T. Tamegai, S. Pyon, D. Miyawaki, S. Awaji, H. Kito, S. Ishida, Y. Yoshida, K. Takano, H. Kajitani, N. Koizumi
Organizer
Iron-based Superconductors: advances towards applications
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Comprehensive analysis of the microwave-frequency electromagnetic properties of BaFe2As2 single crystals with K, Co, Rh, and P substitutions2019
Author(s)
G. Ghigo, D. Torsello, G. A. Ummarino, L. Gozzelino, R. Gerbaldo, F. Laviano, T. Tamegai, M. A. Tanatar, R. Prozorov, P. C. Canfield
Organizer
EUCAS2019
Int'l Joint Research
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