2014 Fiscal Year Annual Research Report
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24246007
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
生田 博志 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30231129)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田仲 由喜夫 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40212039)
田渕 雅夫 名古屋大学, シンクロトロン光研究センター, 特任教授 (90222124)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 超伝導材料 / 分子線エピタキシー法 / 鉄系超伝導体 / 低温物性 / エピタキシャル成長 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
分子線エピタキシー法を用いて、NdFeAs(O,F)薄膜の成長に取り組んだ。この系は、鉄系超伝導体で転移温度が最も高い一方、フッ素ドープが困難という問題がある。昨年度は母相薄膜をバッファとする手法を試みたが、今年度はマイグレーションを上げる工夫をし、さらに成膜条件を再検討した結果、バッファ層を用いずに単相のフッ素ドープ薄膜を得ることが出来た。この手法で成長した薄膜は最上層まで超伝導相であるため、これにより、昨年度までに確立した平坦なCaF2を積層する手法と組み合わせることで、積層型超伝導接合の作製が可能になった。
一方、昨年度薄膜成長に初めて成功したCaFe2As2を、今年度は様々な基板上に成長して結晶性などを評価した。その結果、(La,Sr)(Al,Ta)O3 (LSAT)基板上の薄膜が最も高い結晶性を有すること、基板との相対的な格子不整合によらずc軸長がバルク体より長いこと、これは基板との格子不整合により形成される45°ドメインに圧縮歪が加わり、ドメイン間の結合が強いために結果として薄膜全体のc軸長が伸びるためであること、などを明らかにした。さらに、LSAT基板上にP置換した薄膜を成長し、その電子相図の詳細を調べた。その結果、バルク体より広いP量で薄膜成長が可能であること、その結果として超伝導領域が広がり、これはc軸長の違いでよく整理できること、などを明らかにした。
さらに、BaFe2(As,P)2薄膜を用いた接合作製にも取り組んだ。まず、フォトリソグラフィ等による微細加工の条件出しを行ない、これらの薄膜を目的形状に微細加工する手法を確立した。その上で、CaF2絶縁層および対向電極を蒸着して接合を作製した。様々に条件を変えて接合を作製・評価した結果、特に絶縁層膜厚を変えることで、一部にアンドレーエフ反射が重畳した電流-電圧特性を得ることができた。
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(21 results)
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[Journal Article] Unusually high critical current of clean P-doped BaFe2As2 single crystalline thin film2015
Author(s)
F. Kurth, C. Tarantini, V. Grinenko, J. Haenisch, J. Jaroszynski, E. Reich, Y. Mori, A. Sakagami, T. Kawaguchi, J. Engelmann, L. Schultz, B. Holzapfel, H. Ikuta, R. Huehne and K. Iida
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Journal Title
Appl. Phys. Lett.
Volume: 106
Pages: 072602 (1-5)
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Highly textured oxypnictide superconducting thin films on metal substrates2014
Author(s)
K. Iida, F. Kurth, M. Chihara, N. Sumiya, V. Grinenko, A. Ichinose, I. Tsukada, J. Haenisch, V. Matias, T. Hatano, B. Holzapfel and H. Ikuta
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Journal Title
Appl. Phys. Lett.
Volume: 105
Pages: 172602 (1-4)
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Strain effect on the phase diagram of Ba-1222015
Author(s)
K. Iida, V. Grinenko, F. Kurth, D. Efremov, S. Drechsler, M. Langer, J. Engelmann, A. Ichinose, I. Tsukada, E. Ahrens, S. Aswartham, S. Wurmehl, I. Moench, M. Erbe, J. Haenisch, B. Holzapfel, H. Ikuta, and R. Huehne
Organizer
79th DPG Annual Meeting and DPG Spring Meeting
Place of Presentation
Berlin, Germany
Year and Date
2015-03-15 – 2015-03-20
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[Presentation] Unusually high critical current of P-doped BaFe2Fe2 single crystalline thin film2015
Author(s)
F. Kurth, C. Tarantini, V. Grinenko, J. Haenisch, J. Jaroszynski, E. Reich, Y. Mori, A. Sakagami, T. Kawaguchi, J. Engelmann, L. Schultz, B. Holzapfel, H. Ikuta, R. Huehne, and K. Iida
Organizer
79th DPG Annual Meeting and DPG Spring Meeting
Place of Presentation
Berlin, Germany
Year and Date
2015-03-15 – 2015-03-20
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[Presentation] High-Field Transport Properties Of P-Doped Ba-122 Thin Films2014
Author(s)
F. Kurth, E. Reich, J. Engelmann, J. Haenisch, L. Schultz, B. Holzapfel, K. Iida, C. Tarantini, J. Jaroszynski, A. Sakagami, Y. Mori, T. Kawaguchi, H. Ikuta
Organizer
Applied Superconductivity Conference 2014
Place of Presentation
Charlotte, USA
Year and Date
2014-08-10 – 2014-08-15
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[Presentation] High-field transport properties of P-doped BaFe2As22014
Author(s)
K. Iida, F. Kurth, C. Tarantini, T. Kawaguchi, J. Haenisch, V. Grinenko, E. Reich, A. Sakagami, J. Jaroszynski, Y. Mori, F. Kametani, L. Schultz, H. Ikuta, B. Holzapfel
Organizer
International Conference "Superconductivity for Energy 2014"
Place of Presentation
Paestum, Italy
Year and Date
2014-05-15 – 2014-05-19
Invited
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[Presentation] High-field transport properties of isovalently P-doped BaFe2As2 epitaxial thin films2014
Author(s)
F. Kurth, C. Tarantini , Y. Mori , E. Reich, T. Kawaguchi, J. Jaroszynski, J. Haenisch, A. Sakagami, F. Kametani, L. Schultz, B. Holzapfel, H. Ikuta, K. Iida
Organizer
4th International Conference on Superconductivity and Magnetism
Place of Presentation
Antalya, Turkey
Year and Date
2014-04-27 – 2014-05-02
Invited
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[Presentation] High-field transport properties of isovalently P-doped BaFe2As2 epitaxial thin films2014
Author(s)
F. Kurth, C. Tarantini, T. Kawaguchi, E. Reich, A. Sakagami, J. Jaroszynski, J. Haenisch, Y. Mori, F. Kametani, L. Schultz, B. Holzapfel, H. Ikuta, K. Iida
Organizer
Material Research Society Spring Meeting 2014
Place of Presentation
San Francisco, USA
Year and Date
2014-04-21 – 2014-04-25
