| 研究課題/領域番号 |
03555040
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
熱工学
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
土方 邦夫 東京工業大学, 工学部, 教授 (60016582)
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| 研究分担者 |
大森 隆夫 石川島播磨重工, 技術研究所, 課長(研究員)
中別府 修 東京工業大学, 工学部, 助手 (50227873)
中山 恒 東京工業大学, 工学部, 教授 (50221461)
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| 研究期間 (年度) |
1991 – 1992
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| 研究課題ステータス |
完了 (1992年度)
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| 配分額 *注記 |
9,900千円 (直接経費: 9,900千円)
1992年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
1991年度: 5,900千円 (直接経費: 5,900千円)
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| キーワード | 高温超伝導 / ゼーベック係数 / 点接触 / 極低温 / ゼ-ベック係数 |
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| 研究概要 |
高温超伝導については、臨界温度の向上という観点から数多くの研究が行われているが、その応用には超伝導体のもつ熱、電気及び光物性、すなわち、ふく射光の吸収率、吸収した熱量の基板への放熱の速さ、それに従って生じる電磁気特性の変化の正確な把握が不可欠である。本研究はこのような観点から、(1)低温域で重要となる薄膜と基板との間の接触熱抵抗を超伝導状態で測定すると共に、サブミクロンスケールでの局所温度の正確な測定のために、(2)点接触プローブを製作し、接点の金属間の熱非平衡によって生じる熱電性能(ゼーベック係数)を4〜100Kの広い温度範囲に渡って研究し、高温超伝導薄膜の様々の分野への応用においても重要な基礎データを得ることを目的としている。当初市販の液体Heにより極低温環境を実現する予定であったが、その後極低温冷凍機の貸与が受けられることになり、研究の精度と能率が格段に向上した。この装置に薄膜の物性測定装置を組み込み、研究計画に従って研究を行なった。
研究の第一ステップとして、ErBaCuO超伝導薄膜に50μと10μの線巾の異なる細線をエッチングし、それらの電気抵抗の温度測定から超伝導薄膜と基板間の超伝導状態における熱抵抗を実測した。その値は常伝導における熱抵抗と比較した結果、約2桁ほど小さな値を持つことが明かになった。この結果の信頼性を明確にするために、点接触によって生じるゼーベック係数の測定を、銅と銅基板に対して行うと共に、接点に存在する酸化膜の影響を量子力学的に取り扱い、実験値が理論的に説明しうることを明かにした。
更にこの原理を高温超伝導薄膜に応用するための一歩として、銅細線とSiの半導体との点接触にともなう熱起電力に関する理論的、実験的研究を行ないその特性を明かにした。
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