2012 Fiscal Year Research-status Report
超伝導転移の揺らぎ効果を精密にとらえる新しい線型・非線型電気抵抗測定手法の開発
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24654104
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Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
萩原 亮 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 教授 (70198654)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 超伝導転移 / 微小電気抵抗 / 非線型抵抗 / 計測技術 / 銅酸化物超伝導体 / セラミック超伝導体 |
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| Research Abstract |
本研究は、極微小な電気抵抗とその非線型特性を計測する新しい方式の実験システムを構築し、酸化物系超伝導体のセラミクスの超伝導転移をより詳細に追跡する手法として確立させることを目指すものである。初年度においては、特に、測定原理を実現するための試験動作と制御プログラムの部分開発、および、測定対象とする超伝導試料の合成に取り組んだ。
平均電力を一定にするパルス電流を発生させる方法を検討し、現有機器：Keithley 6221のパルスデルタモードの機能を用いて実現できることを確かめた。このテストプログラムルーチンを、現在稼働している低温電気抵抗測定システムに組み込むことで、本計画のベースとなる測定システムが構築できる見込みがついた。
試料の準備に関しては、CuO複鎖部分で1次元的超伝導が発現することが報告されつつあるPr247系を合成する手法の改善に取り組んだ。種々の試行錯誤の結果、calcination処理段階の前駆体を加圧する方法、および、仕込みの元素組成の調整を併用することで、これまでの経験では避けることが困難であったPr124相やPr123相の混在をほぼ完全に抑えた、相純度の高いPr247セラミクスを得ることができた。この合成手法の一部は、学会の場で公表したが、今後の特許申請の可能性をにらんで、詳細の情報公開は保留している。また、この試料に対してPr247系の熱電効果測定を行い、電子構造の観点から超伝導の発現が支持されることを報告した。
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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
本研究課題の第一関門は、試料に印加する電流パルス系列の高さを、PC内で作成した任意の数列に合わせて変化させ、かつその時間間隔等を（ノイズキャンセルのため）商用電源に同期させることができるかどうかにあった。本年度の取り組みで、これを実現するプログラムルーチンを完成させ、その動作確認にも成功したことから、本課題の初段階は順調にスタートしたと見なすことができる。
また、本研究課題の直接の目的からはやや外れるが、Pr系超伝導化合物を合成する手法について、相純度を顕著に向上させる改善策を見出したことは大きな成果であった。これによって、新しい電気抵抗測定システムが完成した後の研究も、より有意義に展開することが期待される。
以上を総合的に判断して、本研究は、目的の達成に向けて順調に進展しているものと考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
試料合成については、前年度の成果を踏まえて、Pr系超伝導体の良質な試料を数多く準備して共同研究などにも供することで、期間途中からの論文発表に結びつけていくことにする。
また、Pr系超伝導試料を合成する手法自体が特許申請の対象になると判断されたので、その申請の準備にも入っていく。
本課題の直接のテーマである微小電気抵抗測定のシステム全体の構築は、2年目から最終年の中ほどまでで達成させる予定である。ただしそのためには、低温測定と制御、データーの保存形式などについての検討が必要なため、２年目の段階でこれを終了させ、最終年度には、完成したシステムで本格的な研究測定に入る予定とする。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
該当なし
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