| 研究課題/領域番号 |
07640483
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
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| 研究機関 | 徳島大学 |
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研究代表者 |
小山 晋之 徳島大学, 総合科学部, 助教授 (40170394)
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| 研究分担者 |
斉藤 隆仁 徳島大学, 総合科学部, 助手 (60201505)
水野 清 徳島大学, 総合科学部, 教授 (40087094)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
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| 配分額 *注記 |
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1996年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1995年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
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| キーワード | 酸化物超伝導体 / (123)相 / Prによる超伝導抑制効果 / 希土類イオンのサイズ効果 / 酸素濃度依存症 / 酸素濃度依存性 / 酸化物高温超伝導体 / 希土類イオン |
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| 研究概要 |
1.Prとイオンサイズに差のほとんどないNd糸(123)相の場合には、Prによる超伝導抑制効果が他の希土類系(123)相の場合に較べて最も強く現われ、しかも酸素濃度にも依存していないことが明らかとなった。この系ではPr本来の抑制効果(PrとOの混成によるホールのトラップ効果)のみが現われていると考えられる。
2.その他の希土類系(123)相においては、希土類イオンとPrのイオンサイズの差が大きくなる(希土類イオンが小さくなる)とPrによる超伝導抑制効果が弱められ、酸素濃度の減少に伴ってさらに弱まることが明らかとなった。また、Pr置換量が高濃度になると抑制効果が強くなり、Nd系(123)相で見られる本来の抑制効果の強さに一致することも分かった。
3.(123)相においては、酸素濃度の低下と共に超伝導転移温度(Tc)はオルソII(いわゆる60K相)を経て低下していくが、希土類イオンが大きくなる(Prに近付く)と超伝導を示す酸素濃度範囲が狭くなり、オルソIIの領域も狭くなることが知られている。
4.上記の結果は、Nd以外の希土類の場合、Pr置換に伴ってCuO鎖のホールがCuO_2面へ移動し、PrとOの軌道混成によるホールのトラップ効果を緩和しているというモデルで説明することができる。その起因となったのは、小さな希土類イオンを大きなPrで置換した場合、結晶格子(特にCuO鎖の上下の酸素つまり頂点酸素の位置)に局所的な歪みが生じ、ホールのバランスが崩れC_uO_2面内にホールが流れ込んだと考えられる。このホールの移動は、酸素の減少に伴ってCuO_2面からCuO鎖ヘホールが移動しTcが低下する効果と逆の効果であり、高濃度の置換でホールの移動量が飽和するため本来の抑制効果が現われてくると考えられる。
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