Pb置換したBi系超伝導体の構造と物性に関する研究〜還元処理によるTcの上昇とCuO_2面の構造変化〜

• 研究課題/領域番号: 05224210
• 研究種目: 重点領域研究
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 大嶋 重利 山形大学, 工学部, 教授 (40124557)
• 研究分担者: 奥山 克郎 山形大学, 工学部, 教授 (70007011) ; 神戸 士郎 山形大学, 工学部, 助手 (20211188)
• 研究期間 (年度): 1993
• 研究課題ステータス: 完了 (1993年度)
• 配分額: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円); 1993年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
• キーワード: Bi2212相 / CuO_2面微細構造 / 酸素量 / キャリア濃度 / EuBa_2Cu_3Oy

研究概要

銅酸化物超伝導体のTcは、キャリア濃度やCuO2面の微細構造によって決定されることが明らかになっている。しかしながら、キャリア濃度とCuO2面の微細構造は密接な関係があり、片一方のパラメーターを固定して他方だけを変化させることは難しい。従って、Tcとキャリア濃度等のパラメーターとの相関を議論するためには、できるだけ他のパラメーターを固定した系を用いる必要がある。
Bi系Bi2Sr1.8(Ca0.8Y0.2)1.2Cu2Oyの酸素量yを調節すると、CuO2面の微細構造を変化させずに、キャリア濃度のみを変化させることができる。ホール係数から見積もったホール濃度を2.4×1021/cm3から1.8×1021/cm3まで減少させても、Tcはほとんど変化しなかった。
一方、Eu1+xBa2-xCu3Oy系では、キャリア濃度をほとんど変化させることなくCuO2面の微細構造のみを変えることができた。CuO2面の微細構造の変化とともにTcは0Kから90Kまで大きく変化した。CuO2面のorthorhombicityが大きくなり、頂点酸素がCuO2面内Cuから遠ざかるほどTcが上昇したが、いずれのパラメーターがTcを支配しているのかは現在調査中である。
以上2つの結果から、Tcを決定する要因として一義的に重要なファクターは、キャリア濃度よりもCuO2面の微細構造であることが示唆される。

研究成果

• [文献書誌] S.Kambe,I.Shime,S.Ohshima and K.Okuyama: "Structure of Ba_2InCuOy" Physical. (in press). (1994)
• [文献書誌] S.Ohshima,M.Morimoto,N.Tanaka,S.Kambe,K.Okuyama,K.Sakamoto and S.Ushioda: "Relation between Microstructure and Tc of Ba_<2-x>Eu_<1+x>Cu_3O_<7-y> Compounds" Advances in Superconductivity VI. (in press). (1994)
• [文献書誌] I.Shime,C.Yoshida,S.Kambe,S.Ohshima,K.Okuyama and S.Kikkawa: "Preparation and Physical Property of Cuprate Compounds with A Blocking Layer" Advances in Superconductivity VI. (in press). (1994)
• [文献書誌] S.Kambe et al.: "Structure and Physial Property of (Bi_<1-x>Cu_x)Sr_2YCn_2Oy" Advances in Superconductivity IV. (in press). (1994)
• [文献書誌] S.Ohshima et al.: "Relation between Tc and Cu Valence and Bond Lengths of Cu-Cu and Cu-O" Jpn.J.Appl.Phys.33-3A(in press). (1994)
• [文献書誌] S.Kambe et al.: "Change in Microstructure of Bi2212 by Y,L_2 substitation and Ar Annecling" Advances in Superconductivity V. 349-351 (1993)
• [文献書誌] S.Ohshima et al.: "Magnetic shielding effect of overlapped BPSCCO plates" Advances in Superconductivity V. 1273-1276 (1993)
• [文献書誌] K.Okuyama et al.: "Crystallization of Amorphous YBCO and BSCCO thin films by zone-melt technique" IEICE Transactions on Electronics. E76-C. 1241-1245 (1993)
• [文献書誌] I.Shime et al.: "Structure and Resistivity of BaBiOy,Ba_<1-x>La_xBiO_3,BaBi_<1-x>La_xO_3" IEICE Transactions on Electronics. E76-C. 1261-1264 (1993)