鉄系超伝導体における磁束ダイナミクスと粒子線による臨界電流密度の向上
| Project/Area Number |
11J09383
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
物性Ⅱ(磁性・金属・低温)(実験)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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| Research Fellow |
田縁 俊光 東京大学, 大学院工学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2011 – 2013
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2013)
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| Budget Amount *help |
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
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| Keywords | 鉄系超伝導体 / 粒子線照射 / 欠陥形状 / 磁束ダイナミクス / 超伝導転移温度 / 臨界電流密度 / Boseグラス / 磁気緩和 |
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| Research Abstract |
前年度までに、鉄系超伝導体Ba (Fe_<1-x>, Co_x)_2As_2における磁束ダイナミクスを磁気緩和測定によつて決定し、さらに点欠陥導入による変化を追うことによってvortex(量子化磁束)と欠陥の間の相互作用を定量的に議論してきた。ここで点欠陥はプロトン照射を用いることによって相関のない、ランダムな分布となるようにした。一方で、一次元的な相関をもつ欠陥はvortexが一次元的であることからそれとの間に非常に強い引力相互作用が働くと考えられ、結果的に大きな臨界電流密度、小さな磁気緩和率を実現することが期待される。実際、銅酸化物系高温超伝導体では重イオン照射によって柱状欠陥を導入した系においてBoseグラス相と呼ばれる特異な磁束状態が実現していることが理論、実験両面から示されている。このBoseグラス状態は鉄系超伝導体でも実現することが期待されるが、これまでにその実現の証拠が観測された例は皆無であった。鉄系超伝導体におけるBoseグラス相実現確認は磁場を柱状欠陥と平行にした状態での臨界電流密度あるいは磁気緩和の振る舞いから決定しようとするものばかりであった。そこで注目したのは磁化の角度依存性である。これは磁場を柱状欠陥の方向に対して角度θ傾けた状態における磁化を測定し、vortexと柱状欠陥の間の相互作用を検証しようとするものである。Boseグラス相が実現している場合、θがゼロでないある有限の大きさであつてもvortexが柱状欠陥にピン止めされ続け、磁束が磁場の方向ではなく柱状欠陥の方向を向いた状態を保つ、磁束ロックインという状態が実現する。これはすなわち磁場がθ=0付近で磁化の角度依存性がなくなることに対応している。このプラトー構造を鉄系超伝導体において実験で観測することに世界で初めて成功した。プラトーの角度幅はBoseグラス理論が予測する磁場の強さの逆数に比例する振る舞いを示しており、まさにBoseグラス相が実現していることに由来すると結論づけられる。この内容はPhysical Review B誌に掲載された。
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| Strategy for Future Research Activity |
(抄録なし)
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Report
(3 results)
Research Products
(36 results)
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[Journal Article] Enhancement of Critical Current Densities in (Ba,K)Fe2As2by 320 MeV Au Irradiation in Single Crystals and by High-Pressure Sintering in Powder-in-Tube Wires2013
Author(s)
S. Pyon, T. Taen, F. Ohtake, Y. Tsuchiya, H. Inoue, H. Akiyama, H. Kajitani, N. Koizumi, S. Okayasu, and T. Tamegai
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Journal Title
Appl. Phys. Express
Volume: 6
Issue: 12
Pages: 123101-123101
DOI
ISSN
1882-0778, 1882-0786
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Effects of particle irradiations on vortex states in iron-based superconductors2012
Author(s)
T. Tamegai, T. Taen, H. Yagyuda, Y. Tsuchiya, S. Mohan, T. Taniguchi, Y. Nakajima, S. Okayasu, M. Sasase, H. Kitamura, T. Murakami, T. Kambara, and Yasuyuki Kanai
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Journal Title
SUPERCONDUCTOR SCIENCE AND TECHNOLOGY
Volume: 25
Pages: 84008-84008
DOI
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Peer Reviewed
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[Presentation] 未照射およびプロトン照射したKドープBaFe2As2における臨界電流密度の上昇と磁束ダイナミクス2013
Author(s)
田縁俊光, 大堀高広, 井上啓, 大竹史哲, 仲島康行, 卞舜生, 為ヶ井強, 木方邦宏, 石田茂之, 永畸洋, 北村尚
Organizer
日本物理学会
Place of Presentation
広島大学、広島
Year and Date
2013-03-29
Related Report
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[Presentation] Vortex dynamics in Co-doped and K-doped BaFe2As2 with point defects2013
Author(s)
Toshihiro Taen, Takahiro Ohori, Hiroshi Inoue, Fumiaki Ohtake, Yasuyuki Nakajima, Sunseng Pyon, Tsuyoshi Tamegai, Kunihiro Kihou, Shigeyuki Ishida, Hiroshi Eisaki, Hisashi Kitamura
Organizer
American Physical Society March Meeting 2013
Place of Presentation
Baltimore、アメリカ合衆国
Year and Date
2013-03-26
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