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高温超伝導体の臨界相境界近傍における固有トンネル特性に関する研究

Research Project

Project/Area Number 04J01151
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied materials science/Crystal engineering
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

山田 義春  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords高温超伝導 / 微小構造 / ドープ量依存性 / 固有ジョセフソン接合 / 不均一超伝導状態
Research Abstract

Bi系高温超伝導体の結晶構造自体に内包される固有ジョセブソン接合のエレクトロニクス応用を最終的な目標として、現在基礎的な特性を調べるために不足ドープ領域から絶縁体にいたるまでの広い範囲にわたってのドープ量依存性を詳しく研究している。Bi系はこれまでドープ量を幅広く変化させることが困難で、これまでほとんど限られたドープ領域での研究しか行われていなかったが、我々の開発した両面壁開技術を利用して単結晶から極薄壁開単結晶薄膜を作製することでドープ量依存性を明らかにすることが可能となった。
最近では、ドーピングの際に不可避的に導入される結晶構造の乱れが超伝導状態に与える影響が注目されている。本期間は主にこのような視点に立って、壁開単結晶薄膜の過剰酸素量を変化させ、ドープ量を広範囲にわたって制御した系統的な研究を行った。具体的には、過剰酸素量制御がBi系の超伝導状態に与える影響を調べることをねらいとして、さまざまなドープ量に変化させながら輸送特性である面内抵抗率、ホール係数を測定した。その結果、過剰酸素量を変化させて不足ドープ状態にしたBi系高温超伝導体は、超伝導転移温度がLa系、Y系と比較して異常に抑制されていることが明らかになった。このようなBi系で特に顕著な超伝導転移温度の抑制の理由として、Cuのイオンと周りの0のイオンからなるピラミッドの傾斜などの、過剰酸素による局所的な格子の乱れが原因と考察した。実際、最近の過剰酸素の存在に伴う結晶構造、電子構造の変化の数値解析の結果は、過剰酸素の存在はCu直上の頂点酸素を大きくずらすことを明らかにしている。これらの内容の国際学会発表などを行った。

Report

(3 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2006 2005 Other

All Journal Article (5 results)

  • [Journal Article] Interlayer Tunneling Spectroscopy for Deeply Underdoped Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+δ> : Spectroscopic Evidence for Inhomogenious Superconductivity2006

    • Author(s)
      Yoshiharu Yamada, et al.
    • Journal Title

      Physical Review B 74

      Pages: 54508-54508

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Inhomogeneous superconductivity in deeply Underdoped Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+δ>2005

    • Author(s)
      Yoshiharu Yamada, et al.
    • Journal Title

      Physica C 426-431

      Pages: 364-364

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Systematic transport properties and their doping dependences for Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+δ> single crystals in a wide doping range

    • Author(s)
      Yoshiharu Yamada, et al.
    • Journal Title

      Physica C (掲載決定)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Fabrication and transport properties for cleaved thin film BSCCO single crystals

    • Author(s)
      Yoshiharu Yamada, et al.
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity (掲載決定)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Inhomogeneous superconductivity in deeply underdoped Bi2Sr2CaCu2O8+δ

    • Author(s)
      Yoshiharu Yamada, et al.
    • Journal Title

      Physica C (発表予定)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

URL: 

Published: 2004-04-01   Modified: 2024-03-26  

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