三層構造ビスマス系高温超伝導体の高品質単結晶育成法の研究

• 研究課題/領域番号: 19540354
• 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: 物性Ⅱ
• 研究機関: 弘前大学
• 研究代表者: 渡辺 孝夫 弘前大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (40431431)
• 研究分担者: 藤井 武則 東京大学, 低温センター, 助教 (80361666)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2008年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2007年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
• キーワード: ビスマス系高温超伝導体 / 単結晶 / 擬ギャップ / c軸抵抗率 / 負の磁気抵抗 / 超伝導ゆらぎ / 量子臨界点 / Bi-2223単結晶 / Bi-2212単結晶 / 単結晶育成 / Pbドーピング / 温度勾配

研究概要

3枚のCuO_2面(n=3)を持つ銅酸化物高温超伝導物質Bi_2Sr_2Ca_2Cu_3O_<10+δ>(Bi-2223)は、CuO_2面の多層化に伴う高温超伝導体の超伝導転移温度Tcの向上の要因を探る上で格好の材料である。本研究では、この物質の大型で高品質な単結晶を育成することに見通しを得た。また、高温超伝導理論の最大の争点である擬ギャップ(常伝導状態で低エネルギーの状態密度が減少する現象)の起源について、超伝導とは競合するなんらかの秩序形成を意味する可能性を、磁場中のc軸抵抗率の測定から実験的に明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Experimental Presentation of Microwave Absorption due to Shaking of JV by AC Magnetic Field in Bi2212 and Bi2223 (2009)
  • 著者名/発表者名: D. Shaltiel, H.-A. Krug von Nidda, B. Y. Shapiro, B. Rosenstein, A. Loidl, B. Bogoslavsky, I. Shapiro, T. Fujii, T. Watanabe, T. Tamegai
  • 雑誌名: J.Supercond. Nov.Mag vol.22 no.4 ページ: 387-399
  • 査読あり
• [雑誌論文] 過剰ドープBi_2Sr_2CaCu_2O_<8+δ>の磁場中c抵抗率評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 村田康介、櫛引治樹、渡辺孝夫、工藤一貴、西崎照和、山田和芳、小林典男、野地尚、小池 洋二
  • 雑誌名: 東北大学金属材料研究所 強磁場超伝導材料研究センター
• [雑誌論文] Tunneling characteristics for nm-thick mesas consisting of a few intrinsic Josephson junctions (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Suzuki, M. Ohmaki, R. Takemura, K. Hamada, T. Watanabe, K. Ota, H. Kitano, A. Maeda
  • 雑誌名: J. Phys. : Conf.Ser. vol.129 ページ: 12033-12033
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tunneling characteristics for nm-thick mesas consisting of a few intrinsic Josephson junctions (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Suzuki
  • 雑誌名: J. Phys. : Conf. Ser 129
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interaction of AC magnetic field with Josephson vortices in high anisotropy superconductors Bi2212 and Bi2223 (2007)
  • 著者名/発表者名: D. Shaltiel, H.-A. Krug von Nidda, B. Ya. Shapiro, I. Shapiro, A. Loidl, T. Kurz, B. Bogoslavsky, T. Tamagai, O. Fischer, A. Piriou, E. Giannini, T. Watanabe, T. Fujii, A. Matsuda, B. Rosenstein
  • 雑誌名: Physica C vol.460-462 no.2 ページ: 1238-1240
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous strong doping dependence of the maximum Josephson current in intrinsic Josephson junctions and inhomogeneous superconducting state in Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+δ> (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Suzuki, Y. Yamada, T. Hamatani, K. Anagawa, T. Watanabe
  • 雑誌名: Physica C vol.460-462 no.1 ページ: 386-387
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication and Transport Properties for Cleaved Thin Film BSCCO Single Crystals (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamada, T. Watanabe, M. Suzuki
  • 雑誌名: IEEE Trans. Appl. Supercond. vol.17 no.2 ページ: 3533-3536
  • 査読あり
• [雑誌論文] Systematic transport properties and their doping dependences for Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+δ> single crystals in a wide doping range (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamada, T. Watanabe, M. Suzuki
  • 雑誌名: Physica C vol.460-462 no.2 ページ: 815-816
  • 査読あり
• [雑誌論文] Farication of Small Mesa Structures of Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+δ> Intrinsic Josephson Junctions Using Polyimide Process : Improvement of Current-Voltage Characteristics with a Very Small Number of Junctions (2007)
  • 著者名/発表者名: R. Takemura, M. Ohmaki, T. Kumano, T. Watanabe, M. Suzuki
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys.pt.2 vol.46 no.33-35 ページ: 5788-5791
  • 査読あり
• [学会発表] Bi系高温超伝導体固有接合の極薄メサ構造におけるスイッチング確率分布 (2009)
  • 著者名/発表者名: 立木孝典、濱田憲治、掛谷一弘、渡辺孝夫、鈴木実
  • 学会等名: 第56回応用物理学関連連合講演会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2009-04-02
• [学会発表] 過剰ドープBi-2212の磁場中c軸抵抗率 (2009)
  • 著者名/発表者名: 村田康介、櫛引治樹、渡辺孝夫、工藤一貴、西崎照和、山田和芳、小林典男、野地尚、小池洋二
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] 過剰ドープBi-2212の磁場中c軸抵抗率 (2009)
  • 著者名/発表者名: 渡辺孝夫
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 立教大学(東京)
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] La_<1.85>Sr_<0.15>CuO_4におけるネルンスト効果に対する乱れの影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松嶋友則、藤井武則、朝光敦
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] La_<1.85-y>_Nd_ySr_<0.15>CuO_4のネルンスト効果と電荷秩序 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松嶋友則、藤井武則、朝光敦
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-22
• [学会発表] Bi-2212の磁場中c軸抵抗率 (2008)
  • 著者名/発表者名: 村田康介、櫛引治樹、渡辺孝夫、工藤一貴、西崎照和、山田和芳、小林典男
  • 学会等名: 日本物理学2008年秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] Bi-2212の磁場中c軸抵抗率 (2008)
  • 著者名/発表者名: 渡辺孝夫
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岩手大学(盛岡)
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] La<1.85-y>Nd_ySr<0.15>CuO_4のNernst効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松嶋友則、藤井武則、朝光敦
  • 学会等名: 日本物理学会第63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-24
• [学会発表] Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+d>固有トンネル分光におけるピークの磁場依存性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 武村亮太、大牧正幸、濱田憲治、渡辺孝夫、鈴木実
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 北海道工業大学
  • 年月日: 2007-09-04
• [学会発表] 微小メサ型Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+d>固有ジョセフソン接合のI_c確率分布と脱出温度 (2007)
  • 著者名/発表者名: 濱田憲治、大牧正幸、武村亮太、渡辺孝夫、鈴木実
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 北海道工業大学
  • 年月日: 2007-09-04