2021 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of gap structure and enhancement of critical current density in iron-based superconductors by swift-particle irradiations
Project/Area Number |
17H01141
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Research Institution | The University of Tokyo |
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, グリッドイノベーション研究本部, 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 |
Outline of Annual Research Achievements |
鉄系超伝導体を主な対象として、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、以下の成果を得た。 1、10 mを超える長さの(Ba,A)Fe2As2 (A: Na,K)丸型線材を用いて小型マグネットの試作し、発生磁場の評価を行った。加えて、線材の構造および局所的臨界電流密度を評価。2、異方性の大きな鉄系超伝導体であるKCa2Fe4As4F2単結晶における臨界電流密度に対する粒子線照射効果の詳細な解析を行った。3、残留抵抗率の異なるFeSe単結晶において低温・高磁場相の相境界を詳細に調べ、この相転移に対する乱れの効果を評価した。4、(Ba,Na)Fe2As2単結晶に3 MeVのプロトンを照射し、Tcに対する破壊効果の定量的評価を行った。5、様々な配置で重イオン照射したNbSe2におけるピーク効果を様々な条件で測定し、ピーク効果に関する重要な知見を得た。6、粒子線照射したNbSe2におけるTcおよび結晶格子定数の変化を精密に測定し、Tcの抑制には照射欠陥による散乱よりも結晶格子の膨張がより強く寄与していることを明らかにした。7、平板状の超伝導体の超伝導面に垂直に磁場を印加したときに発生する磁束・反磁束境界のダイナミクスを(Ba,Rb)Fe2As2単結晶において詳細に調べた。8、強磁性超伝導体EuFe2(As,P)2の磁気特性に対する照射欠陥導入効果の検討を行った。9、YBaCu3O7単結晶における重イオン照射効果を最適ドープのTc=90Kの試料のみでなく、Tc=60Kおよびより低いTcを持った試料においても測定し、磁束の柱状欠陥からのデピニングによると考えられるJcの急激な減少と試料の特性パラメターとの相関を明らかにした。
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Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] High-frequency ac susceptibility of iron-based superconductors2022
Author(s)
Gianluca Ghigo, Michela Fracasso, Roberto Gerbaldo, Laura Gozzelino, Francesco Laviano, Andrea Napolitano, Guang-Han Cao, Ruslan Prozorov, Tsuyoshi Tamegai, Zhixiang Shi, Xiangzhuo Xing, and Daniele Torsello,
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Journal Title
Materials
Volume: 15
Pages: 1079_1-12
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Electronic transport properties and hydrostatic pressure effect of FeSe0.67Te0.33 single crystals free of phase separation2021
Author(s)
Xiangzhuo Xing, Yue Sun, Xiaolei Yi, Meng Li, Jiajia Feng, Yan Meng, Yufeng Zhang, Wenchong Li, Nan Zhou, Xiude He, Junyi Ge, Wei Zhou, Tsuyoshi Tamegai, and Zhixiang Shi,
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Journal Title
Supercond. Sci. Technol.
Volume: 34
Pages: 055006_1-10
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Comparative study of superconducting and normal-state anisotropy in Fe1+yTe0.6Se0.4 superconductors with controlled amounts of interstitial excess Fe2021
Author(s)
Yue Sun, Yongqiang Pan, Nan Zhou, Xiangzhuo Xing, Zhixiang Shi, Jinhua Wang, Zengwei Zhu, Akira Sugimoto, Toshikazu Ekino, Tsuyoshi Tamegai, and Haruhisa Kitano,
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Journal Title
Phys. Rev. B
Volume: 103
Pages: 224506_1-8
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Fabrication of small superconducting coils using (Ba,A)Fe2As2 (A: Na, K) round wires with large critical current densities2021
Author(s)
Sunseng Pyon, Haruto Mori, Tsuyoshi Tamegai, Satoshi Awaji, Hijiri Kito, Shigeyuki Ishida, Yoshiyuki Yoshida, Hideki Kajitani, Norikiyo Koizumi,
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Journal Title
Supercond. Sci. Technol.
Volume: 34
Pages: 105008_1-10
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Critical current density and vortex dynamics in pristine and irradiated KCa2Fe4As4F22021
Author(s)
Sunseng Pyon, Soichi Taya, Yuto Kobayashi, Ayumu Takahashi, Wenjie Li, Toshihiro Taen, Teng Wang, Gang Mu, Hisashi Kitamura, Ataru Ichinose, and Tsuyoshi Tamegai,
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Journal Title
Materials
Volume: 14
Pages: 5283_1-19
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Disorder-robust high-field superconducting phase of FeSe single crystals2021
Author(s)
Nan Zhou, Yue Sun, C. Y. Xi, Z. S. Wang, Y. F. Zhang, C. Q. Xu, Y. Q. Pan, J. J. Feng, Y. Meng, X. L. Yi, L. Pi, T. Tamegai, X. Z. Xing, and Z. X. Shi,
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Journal Title
Phys. Rev. B
Volume: 104
Pages: L140504_1-6
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Developments of superconducting coils using (Ba,A)Fe2As2 (A: Na, K) round wires with large critical current densities2021
Author(s)
Tsuyoshi Tamegai, Sunseng Pyon, Haruto Mori, Satoshi Awaji, Hijiri Kito, Shigeyuki Ishida, Yoshiyuki Yoshida, Hideki Kajitani, Norikiyo Koizumi
Organizer
EUCAS2021
Int'l Joint Research
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