1990 Fiscal Year Annual Research Report

高温超伝導体の結晶成長、相変化および特性の相互関連の研究

Research Project

Project/Area Number	63420052
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	小松啓東北大学, 金属材料研究所, 教授 (00108565)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	宮下哲東北大学金属材料研究所, 助手 (00219776) 井上哲夫東北大学金属材料研究所, 助手 (60005923) 林成行東北大学金属材料研究所, 助教授 (80005868)
Keywords	酸化物高温超伝導体 / 状態図 / 単結晶育成 / フラックス成長法 / 包晶反応 / 双晶 / 2223相 / 123相
Research Abstract	1Bi系酸化物超伝導体の状態図の作成と110K相の成長過程の解析 (1)Bi_2(SrCa)O_4と(SrCa)CuO_2を端成分とする擬二元系相図の確立を目指し,結晶の成長と溶解を鏡下で直接観察し,連続的にVTRに記録する方法を試みた。Bi_2(SrCa)_<x+1>Cux Oyと表現したとき,X=1.3とその前後の組成の焼結体または,単結晶の粉砕試料を用いて,特に110K相と共存する液相の温度と組成の幅を推定することができた。その温度幅はX=1.3のとき,875℃-865℃で,最大が10℃であった。このことから,110K相の単結晶育成は,極端に遅い降温による方法ないしは,定温での組成供給法によらねばならないことが判明した。 (2)80K相と共存する液相の温度幅は865℃から835℃の30℃であることも得られた。これら超伝導相の同定は,試料が極微なため,かなり困難であり,電気抵抗曲線の変化に基づく。最終的にX線でC軸周期の測定をすべく,現在,東大鉱物教室と共同研究中である。 (3)以上の(1)(2)の実験は全て,大気中で行った。酸素分圧が状態図にどのような効果を与えるかを知るため,まず,高酸素圧下での直接観察を行った。その結果,酸素分圧に比例して包晶点が上昇することが判明した。このことから,酸素分圧を逆に減じることで,より低温での結晶成長が可能である見通しを得た。 2Nd系123相大型単結晶の高温溶液相成長大型の123相単結晶が育成されていない今,この系の単結晶育成に成功すれば,物性測定に飛躍が期待される。ここ数年間,手がけてきたEr系,Gd系,Nd系の123相を対象にし,その成長様式と相変態(双晶化)と酸素量の相関を調べた。希土類によって酸素の出入りにかなり差が見られた。特にNd系は酸素不足を補うのが困難である。これらの特長をもとに,光集中炉でTSFZにより結晶育成を試みている。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] S.Hayashi: "Growth and Characterization of RBa_2Cu_3O_<7ーδ> (R=Er or Gd)Single Crystals" Proceedings of the Third Topical Meeting on Crystal Growth Mechanism (Tokyo 1990). 3. 107-110 (1990)
[Publications] H.Komatsu: "Growth and characterization of high Tc superconductor single crystals" Mol.Cryst.Liq.Cryst.184. 25-32 (1990)
[Publications] T.Inoue: "A method for improving superconductivity in plate crystals of DyBa_2Cu_3O_y" J.Crystal Growth. 99. 925-928 (1990)
[Publications] Y.Suzuki: "Preparation of Single Crystals Containing the HighーTc(above 100K) Phase of a BiーSrーCaーCuーO Superconductor" Jpn.J.Appl.Phys.29. L1089-L1091 (1990)
[Publications] Y.Kato: "Inーsitu Observation of Crystal Growth of Biーbased Oxide Superconductors" Proceedings of the Fourth Topical Meeting on Crystal Growth Mechanism (Tokyo 1991). 4. 107-110 (1991)
[Publications] S.Hayashi: "Preparation of high Tc Single Crystals of GdBa_2Cu_3O_<7ーδ>" Superconductor. (1991)

1990 Fiscal Year Annual Research Report

高温超伝導体の結晶成長、相変化および特性の相互関連の研究

Principal Investigator

小松 啓 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (00108565)

Research Products

[Publications] S.Hayashi: "Growth and Characterization of RBa_2Cu_3O_<7ーδ> (R=Er or Gd)Single Crystals" Proceedings of the Third Topical Meeting on Crystal Growth Mechanism (Tokyo 1990). 3. 107-110 (1990)

[Publications] H.Komatsu: "Growth and characterization of high Tc superconductor single crystals" Mol.Cryst.Liq.Cryst.184. 25-32 (1990)

[Publications] T.Inoue: "A method for improving superconductivity in plate crystals of DyBa_2Cu_3O_y" J.Crystal Growth. 99. 925-928 (1990)

[Publications] Y.Suzuki: "Preparation of Single Crystals Containing the HighーTc(above 100K) Phase of a BiーSrーCaーCuーO Superconductor" Jpn.J.Appl.Phys.29. L1089-L1091 (1990)

[Publications] Y.Kato: "Inーsitu Observation of Crystal Growth of Biーbased Oxide Superconductors" Proceedings of the Fourth Topical Meeting on Crystal Growth Mechanism (Tokyo 1991). 4. 107-110 (1991)

[Publications] S.Hayashi: "Preparation of high Tc Single Crystals of GdBa_2Cu_3O_<7ーδ>" Superconductor. (1991)

小松啓東北大学, 金属材料研究所, 教授 (00108565)