2020 Fiscal Year Annual Research Report
Construction of Hierarchical Materials Science for Creation of Innovative Functional Oxides
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20H02682
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| Research Institution | Aichi Institute of Technology |
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Principal Investigator |
一野 祐亮 愛知工業大学, 工学部, 教授 (90377812)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 隆 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (20314049)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 酸化物超伝導 / 薄膜 / エピタキシャル / 自立薄膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、可溶性のNaCl基板上にYBCO超伝導薄膜をエピタキシャル成長させる基礎検討として、NaCl単結晶基板上に、YBCO薄膜をパルスレーザー蒸着（PLD）法を用いて様々な条件下で作製した。その結果、YBCO薄膜がエピタキシャル成長するために必要な700度以上の高温下では、NaClの軟化に加えてYBCOとNaClの反応が起こり、エピタキシャル成長が困難であることがわかった。そこで、NaClとYBCOの反応を抑える緩衝層としてAuエピタキシャル膜を作製することを試みた。その結果、500度の温度において、NaCl上にエピタキシャル成長したAu薄膜を得ることができた。このAu緩衝層上にYBCOの蒸着を試みたが、十分な品質のエピタキシャル膜は得られておらず、今後の課題である。
PLD法において大面積成膜を可能にするために、ターゲットの自転軸を意図的に傾けたPLDシステムを作製した。従来、ターゲット表面法線と自転軸は平行であるが、本システムでは自転軸と表面法線の間に0～15度の角度をつけている。その結果、従来の0度では基板中央から4 mm離れた点ではほとんど薄膜が蒸着されなかったが、15度では4 mm離れた点では、中央に対して約80%程度の膜厚の薄膜が蒸着されており、大面積化が可能であることが示された。
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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
所属の異動に伴う装置の引っ越し・立ち上げや新規装置の導入・立ち上げがあったものの、概ね順調に進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
Au緩衝層上に超伝導エピタキシャル膜が得られていないため、超伝導材料の選定とPLD条件の見直しによって、十分な超伝導特性を発揮する超伝導エピタキシャル薄膜の作製を目指す。また、NaCl基板を水溶させることによる自立薄膜の作製についても検討する。
大面積PLD法で作製した試料において、各種特性の均一性について評価する。
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