• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

超伝導混合状態における臨界電流密度の温度・磁界スケーリングに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15560279
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関熊本大学

研究代表者

藤吉 孝則  熊本大学, 工学部, 助教授 (80212190)

研究分担者 末吉 哲郎  熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 助手 (20315287)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2005年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2004年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2003年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワード超伝導体 / 臨界電流密度 / スケーリング則 / 電気的輸送特性 / ナノ構造人工ピン / 柱状欠陥 / 電圧-電流特性 / 高温超伝導体
研究概要

本研究では,超伝導体の混合状態における臨界電流密度(J_c)のピンニング・スケーリング則を明らかにする目的で,以下のような研究を行った.これらの解析では,ピンニングの強度分布が,量子化磁束の運動の決定に重要な働きをする.実験的解析では,このピンニングの強度分布を重イオン照射およびナノ構造人工ピンの導入により制御し,電界(E)-電流密度(J)特性の測定を行い,J_cの磁場依存性や印加磁場角度依存性を調べた.理論解析および計算機によるシミュレーションでは,ピンニングの強度が分布した場におけるピンニングから外れた量子化磁束のクラスタの浸透過程について調べた.その結果以下のような結果が得られた.
1.レーザアブレーション法により作製したREBCO(RE:Y,Er,Sm)超伝導薄膜やMgB_2超伝導薄膜に柱状欠陥や人工ピンを導入してE-J特性の測定を行い,J_cの温度・磁界依存性のピンニング・スケーリング則の測定を行った.また,E-J特性から,超伝導体中のピンニングの強度分布を見積もり,それらの温度・磁界依存性について調べた.特に低温領域と高温領域における磁界依存性から,熱遥動の効果について考察した.ナノ構造人工ピンを導入した薄膜やMgB_2薄膜についても同様にピンニングの強度分布を見積もった.その結果,ピンニングの強度分布を特徴付けるピンニングパラメータの磁場依存性に異常な振る舞いを発見した.この振る舞いが,磁束密度とピン密度に関係するマッチング効果であることを明らかた.
2.量子化磁束がピンニングから外れそのクラスタが浸透する過程をモデル化し,計算機シミュレーションを行った.量子化磁束を格子状に配置し,さらにピンニング力の強度が異なるものを空間的にランダムに分布させる.各量子化磁束をピン止め力強度に対応した確率でディピンニングさせ,この量子化磁束の移動による電界を見積もった.この際これからピン止め力の強度分布および空間分布に対するE-J特性の依存性を調べた.これらの結果は,実験とよい一致を示した.また,導出したE-J特性に基づき,磁化の緩和過程についてシミュレーションを行い,実験との比較検討を行った.

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (31件) 図書 (2件) 文献書誌 (4件)

  • [雑誌論文] Relaxation of the magnetization in the pinning state of high-T_c superconductors2005

    • 著者名/発表者名
      T.Fujiyoshi et al.
    • 雑誌名

      Physica C 424

      ページ: 29-39

    • NAID

      10013400859

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of inclined magnetic filed on pinning parameters in YBaCuO thin films with columnar defect2005

    • 著者名/発表者名
      T.Sueyoshi et al.
    • 雑誌名

      Physica C 424

      ページ: 153-158

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of controlled densities of columnar defects on pinning parameters in YBa_2Cu_3O_7-2 thin films2005

    • 著者名/発表者名
      T.Sueyoshi et al.
    • 雑誌名

      Physica C 426-431

      ページ: 83-87

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] E-J characteristics of MgB_2 thin films prepared by electron beam evaporation method2005

    • 著者名/発表者名
      H.Haruta et al.
    • 雑誌名

      Physica C 426-431

      ページ: 174-178

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Critical current density of MgB_2 thin film with pinning centres introduced by deposition in oxygen atmosphere2005

    • 著者名/発表者名
      M.Haruta et al.
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology 18

      ページ: 1460-1463

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 電子ビーム蒸着法により作製したMgB2薄膜におけるピンニング特性の印加磁場角度依存性2005

    • 著者名/発表者名
      春田正和 他
    • 雑誌名

      低温工学 40

      ページ: 473-478

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Relaxation of the magnetization in the pinning state of high-T_c superconductors2005

    • 著者名/発表者名
      T.Fujiyoshi et al.
    • 雑誌名

      Physica C Vol.424

      ページ: 29-39

    • NAID

      10013400859

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of inclined magnetic field on pinning parameters in YBaCuO thin films with columnar defect2005

    • 著者名/発表者名
      T.Sueyoshi et al.
    • 雑誌名

      Physica C Vol.424

      ページ: 153-158

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of controlled densities of columnar defects on pinning parameters in YBa_2Cu_3O_<7-δ> thin films2005

    • 著者名/発表者名
      T.Sueyoshi et al.
    • 雑誌名

      Physica C Vol.426-431

      ページ: 83-87

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The E-J characteristics of MgB_2 thin film prepared by electron beam evaporation method2005

    • 著者名/発表者名
      M.Haruta et al.
    • 雑誌名

      Physica C Vol.426-431

      ページ: 174-178

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Critical current density of MgB_2 thin film with pinning centres introduced by deposition in oxygen atmosphere2005

    • 著者名/発表者名
      M.Haruta et al.
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology Vol.18, No.11

      ページ: 1460-1463

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Angular dependence of pinning properties of MgB_2 thin films prepared by an electron-beam evaporation method2005

    • 著者名/発表者名
      M.Haruta et al.
    • 雑誌名

      Journal of Cryogenic Society of Japan Vol.40 No.11

      ページ: 473-478

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Critical state model2005

    • 著者名/発表者名
      Kaoru Yamafuji, Takanori Fujiyoshi
    • 雑誌名

      Critical Currents in Superconductors, Captor 4 (Eds. T.Takizawa and M.Murakami) (Fuzambo International)

      ページ: 47-69

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of controlled densities of columnar defects on pinning parameters in YBa_2Cu_3O_<7-δ> thin films2005

    • 著者名/発表者名
      T.Sueyoshi, T.Fujiyoshi et al.
    • 雑誌名

      Physica C 424

      ページ: 153-158

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of inclined magnetic field on pinning parameters in YBCuO thin films with columnar defects2005

    • 著者名/発表者名
      T.Sueyoshi, T.Fujiyoshi et al.
    • 雑誌名

      Physica C 426-431

      ページ: 83-87

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] E-J characteristics of MgB_2 thin films prepared by electron beam evaporation method2005

    • 著者名/発表者名
      M.Haruta, T.Fujiyoshi et al.
    • 雑誌名

      Physica C 426-431

      ページ: 174-178

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Critical current density of MgB_2 thin film with pinning centers introduced by deposition in oxygen atmosphere2005

    • 著者名/発表者名
      M.Haruta, T.Fujiyoshi et al.
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology 18・11

      ページ: 1460-1463

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 電子ビーム蒸着法により作製したMgB2薄膜におけるピンニング特性の印加磁場角度依存性2005

    • 著者名/発表者名
      春田正和, 藤吉孝則他
    • 雑誌名

      低温工学 40・11

      ページ: 473-478

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of inclined magnetic field on pinning parameters in YBCO thin films with columnar defects2005

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Sueyoshi et al.
    • 雑誌名

      Physica C (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] The E-J characteristics of MgB_2 thin films prepared by electron beam evaporation method2005

    • 著者名/発表者名
      Masakazu Haruta et al.
    • 雑誌名

      Physica C (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Relaxation of the magnetization in the pinning state of high-T_c superconductors2005

    • 著者名/発表者名
      Takanori Fujiyoshi et al.
    • 雑誌名

      Physica C (in press)

    • NAID

      10013400859

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Dose effect heavy-ion irradiation on the critical exponents in YBa_2Cu_3O_7-x thin films2004

    • 著者名/発表者名
      T.Sueyoshi et al.
    • 雑誌名

      Physica C 412-414

      ページ: 497-501

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Influence of columnar defects on pinning parameters in high-Tc superconductors2004

    • 著者名/発表者名
      M.Haruta et al.
    • 雑誌名

      Physica C 412-414

      ページ: 511-514

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dose effect heavy-ion irradiation on the critical exponents in YBa_2Cu_3O_<7-x> thin films2004

    • 著者名/発表者名
      T.Sueyoshi et al.
    • 雑誌名

      Physica C Vol.412-414

      ページ: 497-501

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Influence of columnar defects on pinning parameters in high-T_c superconductors2004

    • 著者名/発表者名
      M.Haruta et al.
    • 雑誌名

      Physica C Vol.412-414

      ページ: 511-514

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dose effect of heavy-ion irradiation on the critical exponents in YBa_2Cu_3O_7 thin films2004

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Sueyoshi et al.
    • 雑誌名

      Physica C 412-414

      ページ: 497-501

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Influence of columnar defects on pinning parameters in high-T_c superconductors2004

    • 著者名/発表者名
      Masakazu Haruta et al.
    • 雑誌名

      Physica C 412-414

      ページ: 511-514

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Influence of the columnar defect densities on the current-voltage characteristics in high-T_c superconductors2003

    • 著者名/発表者名
      T.Sueyoshi et al.
    • 雑誌名

      Physica C 388-389

      ページ: 739-740

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A theory of the thermal depinning transition in type-2 superconductors2003

    • 著者名/発表者名
      K.Yamafuji et al.
    • 雑誌名

      Physica C 397

      ページ: 132-150

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Influence of the columnar defect densities on the current-voltage characteristics in high-T_c superconductors2003

    • 著者名/発表者名
      T.Sueyoshi et al.
    • 雑誌名

      Physica C Vol.388-389

      ページ: 739-740

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A theory of the thermal depinning transition in type-2 superconductors2003

    • 著者名/発表者名
      K.Yamafuji et al.
    • 雑誌名

      Physica C Vol.397

      ページ: 132-150

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] Critical Currents in Superconductors (Chapter 4)2005

    • 著者名/発表者名
      K.Yamafuji, T.Fujiyoshi
    • 出版者
      Fuzambo International
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] Critical Currents in Superconductors(Chapter 4)2005

    • 著者名/発表者名
      K.Yamafuji, T.Fujiyoshi
    • 出版者
      Fuzambo International
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [文献書誌] Tetsuro Sueyoshi et al.: "Influence of the columnar defect densities on the current-voltage Characteristics in high-T_c superconductors"Physica C. 388-389. 739-740 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kaoru Yamafuji et al.: "A theory of the thermal depinning transition in type-2 superconductors"Physica C. 397. 132-150 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Masakazu Haruta et al.: "Influence of columnar defects on the pinning parameters in high-T_c superconductors"Physica C. in press.

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tetsuro Sueyoshi et al.: "Doses effect of heavy-ion on the critical exponents in YBa_2Cu_3O_<7-x> thin films"Physica C. in press.

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

URL: 

公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi