Bi系高温超伝導体母物質の良質単結晶作製と電荷ダイナミクスの測定

• Project/Area Number: 14038239
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: 寺崎 一郎 早稲田大学, 理工学部, 助教授 (30227508)
• Project Period (FY): 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2002: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 高温超伝導 / 母物質絶縁体 / 大型単結晶成長

Research Abstract

本研究の目的は,Bi系母物質の単結晶の大型化とそれを用いた低エネルギー領域での基礎測定を解析である。本年度の成果として,さまざまなランタノイドRを変化させた母物質のフローティングゾーン法によるBi系母物質単結晶の成長に初めて成功した。
具体的には以下の2物質について結晶成長に成功した。
新しい高温超伝導母物質としてBi2Sr2-xLaxCaCu208の単結晶作製を試み,x=0.8付近の組成で安定な成長が得られた。この系は,我々が研究してきたCaサイトをランタニドで置換した系と同様に,SrサイトをLaで置換し,Laイオン濃度を変化させることでキャリア濃度を制御できる系である。得られた結晶の抵抗率,熱起電力などの異方性を精密に測定した。その結果,同じ程度のキャリア濃度を持つCa置換試料にくらべて,Caサイトに乱れをほとんど持たないため移動度が高く高温で金属的伝導が実現していることが明らかになった。
CaサイトをYに置換した絶縁体-超伝導体近傍の試料をフローティングゾーン法により作製に成功した。まだ完全な成長条件を抑えているわけではないため試料のサイズはまだ十分ではないが,これまでフラックス法では得られなかったキャリア濃度の試料が得られた。今後は条件の最適化に勤め結晶の大型化をはかる。