2018 Fiscal Year Research-status Report
An approach of superconducting mechanism via analysis of peak shift of THz absorption in superconductors
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17K06778
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| Research Institution | Tsuruoka National College of Technology |
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Principal Investigator |
安田 新 鶴岡工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (20708440)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 哲朗 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (20321630)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 超伝導体 / テラヘルツ分光 / YBCO / GBCO / 薄膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的はテラヘルツ分光で超伝導現象発現メカニズムを解明することである．
一昨年度は極低温冷却装置の選定および購入・導入を行い，さらにセラミック管状炉を自作し，いくつかの焼成条件を変えたYBCO超伝 導体サンプルの作製を行い結晶性の評価を行った．さらにバルク結晶だけでなく，固有の特異な物性を示す可能性のある薄膜としてのYBCO結晶の作製について溶媒としてアミノエタノールを用い たスピンコート法という簡便な方法で作製し，X線回折などでその薄膜の成長を確認した．
昨年度はこれらのスピンコートによって得られたYBCO薄膜についての詳細な調査を行い，その成長機構の解明などを電子顕微鏡，XRDなどを用いて行い，綿密な考察を行うことで論文投稿を行い国際英文学術雑誌に掲載された．本結果を通じてYBCOの成長機構及び物性に関する新しい知見が得られただけでなく，将来的な量産化への道筋も示された．また，本結果から今後行うYBCO薄膜のテラヘルツ分光測定を通じ，さらにYBCOの超伝導発現機構の解明にいたる手係を得られると期待できる．
また、一方で本助成金によって購入した冷却装置による極低温におけるYBCOの電気的測定も行った．現在本結果は解析中であるが，その結果を通じて，テラヘルツ分光測定との結果と照合を行い，より確からしいYBCOの超伝導の機構へのアプローチが可能になると考えられる．また，昨年度から東北大学小山研究室とも共同研究の提携を結び，静岡大学所蔵のものに比較して狭帯域ではあるが測定速度の速いTDS型テラヘルツ分光測定を用いることも可能になった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
昨年度は上述のように初めてアミノエタノールを用いたYBCO薄膜についての総合的な知見を得られ，論文出版という大きな成果を得たが，テラヘルツ分光測定については遅れが生じている．一昨年度の装置搬入の遅れが現在まで響いていることもあるが，YBCOバルク結晶や薄膜の成長条件の最適化，電気的測定や薄膜・バルク結晶の結晶性の解析などの重要な情報の収集・解析に時間を割いたことも遅れの原因である．
しかし，確実にサンプルなどは準備ができている状態であり，本年度は特にテラヘルツ分光測定や本校および提携先ではできない特殊な低温XRD測定などを行い，研究を総括できるようなデータを収集・解析・発表を行えるように準備を進める必要がある．
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| Strategy for Future Research Activity |
上述のように，バルクおよび薄膜のサンプルについてはすでに準備ができており、また，東北大学とも新たに共同研究の締結を行い，TDS型テラヘルツ分光装置を使用して測定できる回数の頻度や速度が上がっていることが期待できるから，今年度は測定のスピードを上げ，申請者および学生がともに測定及び解析を行い本研究全体の状況を当初目標まで戻す．それとともに関係機関ではできないラマン分光測定やFTIRの測定，低温X線などの測定の業者委託および他機関への依頼も速やかに行う．また，並行して静岡大学と協力して分子起動シミュレーションも行い，本研究の結果との比較・解析を早急に行っていく．最終的にはYBCOバルク及び薄膜の結果の比較と統合を行い，本年度をもって第二種超伝導体の超伝導発現機構の解明についての大きな前進を確認し，権威ある国際科学雑誌への論文投稿及び出版による発表することを目標とする．
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