最高の臨界温度を示す水銀系高温超伝導体の高品質単結晶育成:超伝導機構解明への展開

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19340106
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 永崎 洋 National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, エレクトロニクス研究部門, 主任研究員 (20242018)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 本橋 輝樹 北海道大学, 大学院・工学研究科, 準教授 (00323840) ; 社本 真一 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (90235698) ; 伊豫 彰 独立行政法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス研究部門, グループ長 (50356523) ; 李 哲虎 独立行政法人産業技術総合研究所, 電力エネルギー研究部門, 主任研究員 (80358358)
• Keywords: 高温超伝導 / 単結晶育成

Research Abstract

本研究では、Hg系銅酸化物高温超伝導体HgBa_2Ca_<n-1>Cu_nO_<2n+2>(n=1-3)の大型高品質単結晶育成技術を確立することを目的とする。平成20年度は、以下の各事項を試み、所定の目的を達成した。
1.Hg系銅酸化物単結晶育成に最適な出発原料の選択と合成条件の確立。様々なバリエーションを試した結果、Hg、BaO_2、Cu、およびCuOを出発原料とする新たな単結晶育成プロセスを発見した。本手法を用いることにより、中間生成物(前駆体)作製に伴う手間と不確実性が排除され、更に、結晶育成中の酸素濃度の精密制御が可能となった。
2.大型単結晶育成のための防爆容器の開発と最適化。単結晶試料の大型化を目指し、昨年度開発したインコネル製防爆容器の大容量化を行った。
上記の組み合わせにより、HgBa_2CuO_<5+δ>において、数mm^2角の大きさを有する大型かつ良質の単結晶育成に成功した。得られた単結晶試料を用いた様々な研究が現在進行中であり、最高のTcを有する超伝導体物質群の物性が明らかになりつつある。
又、本研究において得られた試料合成手法を、同年度に発見された鉄ヒ素系超伝導体に適用することにより、世界に先駆けて良質の試料合成に成功し、その基礎物性測定を行った。

Research Products

• [Journal Article] Effect of Structural Parameters on Superconductivity in Fluorine-Free LnFeAsO_<1-y> (Ln=La, Nd) (2008)
  • Author(s): Chul-Ho Lee, A. lyo, H. Eisaki, H. Kito, Maria Teresa Fernandez-Diaz, T. Ito, K. Kihou, H. Matsuhata, M. Braden, K. Yamada
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. 77 Pages: 083704-083707
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structural Analysis of Fluorine-Free Oxypnictide Superconduct or NdFeAsO_<1-y> by Electron Diffraction Analysis and Electron Microscopy (2008)
  • Author(s): H. Matsuhata, Chul-Ho Lee, K. Kihou, H. Eisaki, H. Kito, Parasharam Shirage, K. Miyazawa, A. Iyo
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. 77 Pages: 105003-105004
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis and Physical Properties of LnFeAsO1-y (2008)
  • Author(s): H. Eisaki, A. Iyo, H. Kito, K. Miyazawa, P. M. Shirage, H. Matsuhata, K. Kihou, C. H. Lee, N. Takeshita, R. Kumai, Y. Tomioka, T. Ito
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. 77 suppl Pages: 36-39
  • Peer Reviewed
• [Presentation] High pressure synthesis and superconducting properties of LnFeAsO_<1-y> (2008)
  • Author(s): 永崎洋
  • Organizer: International Workshop on Iron (Nickel)-Based Superconductors
  • Place of Presentation: 中国科学技術院(北京)
  • Year and Date: 2008-10-16
• [Presentation] Tailor-made single crystal growth of high-Tc superconductors and related materials for characterization by spectroscopy (2008)
  • Author(s): 永崎洋
  • Organizer: the XXI Congress of the International Union of Crystallography
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場
  • Year and Date: 2008-08-24