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水素をド-プした高温超伝導体のプロトンNMRによる超伝導機構の研究

研究課題

研究課題/領域番号 01631516
研究種目

重点領域研究

配分区分補助金
研究機関琉球大学

研究代表者

二木 治雄  琉球大学, 教養学部, 講師 (80145549)

研究分担者 冨吉 昇一  東北大学, 金属材料研究所, 助手 (50005922)
矢ヶ崎 克馬  琉球大学, 理学部, 助教授 (70045037)
研究期間 (年度) 1989
研究課題ステータス 完了 (1989年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1989年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード酸化物高温超伝導体 / 核磁気共鳴(NMR) / 磁気共鳴 / 核磁気緩和
研究概要

水素をド-プした酸化物高温超伝導体YBa_2Cu_3O_7-δHxは、水晶中の水素濃度が大きくなるにつれて、超伝導にかかわる諸物性が影響を受ける事が知られている。そこで、我々は、水素原子をプロ-ブとして、微視的見地からこの超伝導の発現機構を研究するために、^1H核のNMRを行った。
[1]1)初めに、試料の超伝導性に影響を与えない水素濃度であるx=0.2の試料YBa_2Cu_3O_<6.94>H_<0.2>(Tc=92K)について、77Kから300Kの温度範囲で、粉末試料を用いて、共鳴線幅およびスピン-格子緩和時間T_1の温度変化を測定し、以下の事を明らかにした。(i)室温では、水素原子が結晶中で運動しているが、150K以下では、水素原子がCu(1)の付近にトラップされる。この時の運動の活性化Energyは、〜30KJ/molである。(ii)Tc直上でT_1・T=一定とはならない。もし、T_1・T=一定が存在するならば、Tc直上の狭い領域に限られる。Tc直下では1/T_1は増大し、〜0.93Tcで最小、それ以下で1/T_1は急速に減少する。このenhancementがなぜ生じるかについては、幾つかの可能性があり、現在、考察中である。(2)Tc以下の線幅の温度変化より絶対0度での磁場の侵入深さの値λo〜2500Åを求めた。この値は、μSR等の結果と良く一致する。
[2]次に、試料の水素濃度をx=0.5に変化させ、線幅およびT_1の温度変化を測定し、1)Tc=90K、2)室温で水素原子は運動し、130K以下で、水素原子は結晶中にトラップされる。その時の線幅は、約1.5G、運動の活性化Energyは、〜3KJ/molである。x=0.2の試料(Tc=92K)と比較すると、x=0.5では、1)Tcが低い。2)線幅1.5Gより、水素のトラップのされ方は、x=0.2と違い、Activation energyも小さい。Tc以下でのT_1の振舞いより、77K以下で、enhancementを生じると考えられる。

報告書

(1件)
  • 1989 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (5件)

  • [文献書誌] H.Niki et al.: "Proton NMR in Hydrogen-doped Superconductor YBa_2Cu_3O_7-δH_<0.2>" Solid State Communications. 69. 547-551 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Haruo Niki et al.: "Proton Nuclear Spin-Lattice Relaxation in Hydrogen-Doped Superconductor YBa_2Cu_3O_<6.94>H_<0.2>" Solid State Communications.

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Haruo Niki et al.: "Proton NMR Studies on Hydrogen-doped High-Tc Superconductor" Yamada Conference XXV on Magnetic Phase Transion,April 13-16,1990,Osaka.

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Haruo Niki et al.: "Proton NMR Studies on Hydrogen-doped ductor Superconductor YBa_2Cu_3O_<6.94>Hx," “Research Report on Mechanism of Superconductivity",Science Research on Priority Areas No.031,Ministry of Education,Science and Culture,. 216-221 (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 二木治雄et al.: "水素をド-プした高温超伝導体のプロトンNMRによる超伝導機構の研究" 東北大学金属材料研究所新素材開発施設平成元年度年次報告. 1. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書

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公開日: 1989-04-01   更新日: 2016-04-21  

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