サンドイッチ型人工ピン導入法による高温超伝導多層膜の高臨界電流密度化

• 研究課題/領域番号: 21760236
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 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: 末吉 哲郎 熊本大学, 自然科学研究科, 助教 (20315287)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2010年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2009年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 超伝導材料・素子 / ナノ構造制御 / 低消費電力 / 高温超伝導体 / 薄膜

研究概要

本研究では,超伝導単層と超伝導・不純物混合層を様々に挟み合わせて高温超伝導体YBa_2Cu_3O_y多層膜を作製するサンドイッチ型人工ピン導入法により,磁場中の高臨界電流密度化(電気抵抗零で流せる電流密度の最大値)を試みた.不純物にBaZrO_3を用いて,層厚(YBCO1層の厚さ)と成膜温度により多層膜内のBaZrO_3ナノ粒子の空間分布制御を行い,様々な臨界電流密度の磁場方向依存性を示すことを明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] Influence of crossing angles of columnar defects on vortex glass transitions in YBCO thin films (2011)
  • 著者名/発表者名: Tetsuro Sueyoshi
  • 雑誌名: Physica C 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth temperature dependence of pinning properties in ErBa_2Cu_3O_y thin films with nano-rods (2011)
  • 著者名/発表者名: Masakazu Haruta
  • 雑誌名: Physica C 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flux pinning properties of MgB_2 thin films on Al tape substrates by electron beam evaporation (2011)
  • 著者名/発表者名: Kenji Yonekura
  • 雑誌名: Physica C 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Angular dependences of critical current density in YBCO thin films with crossed columnar defects (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Sueyoshi, S.Yutani, T.Sogo, A.Adachi, K.Yonekura, T.Fujiyoshi, F.Mitsugi, T.Ikegami, N.Ishikawa, S.Awaji, K.Watanabe
  • 雑誌名: Physica C Vol.47 ページ: 1295-1299
  • NAID: 10026064791
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flux pinning properties of MgB_2 thin films with Ti buffer prepared by molecular beam epitaxy (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Yonekura, A.Kugo, T.Fujiyoshi, T.Sueyoshi, Y.Harada, M.Yoshizawa, T.Ikeda, S.Awaji, K.Watanabe
  • 雑誌名: Physica C Vol.47 ページ: 1461-1464
  • 査読あり
• [雑誌論文] 柱状欠陥を導入したYBa_2Cu_3O_y 超伝導薄膜における電界-電流密度特性の磁場角度依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤吉孝則, 末吉哲郎, 春田正和, 米倉健志, 池上知顯, 石川法人, 淡路智, 渡辺和雄
  • 雑誌名: 低温工学 44巻 ページ: 517-522
  • NAID: 10025874637
  • 査読あり
• [雑誌論文] Angular dependence of critical current densities in YBCO thin films with crossed columnar defects (2010)
  • 著者名/発表者名: Tetsuro Sueyoshi
  • 雑誌名: Physica C (in press)
  • NAID: 10026064791
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flux pinning properties of MgB_2 thin films with Ti-buffer prepared by molecular beam epitaxy (2010)
  • 著者名/発表者名: Kenji Yonekura
  • 雑誌名: Physica C (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flux pinning properties of nano-rods comprised of BaMO_3 (M = Zr, Sn) in REBa_2Cu_3O_7-8 thin films prepared by PLD method (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Sueyoshi, K.Yonekura, R.Kajita, T.Fujiyoshi, M.Mukaida, R.Teranishi, H.Kai, K.Matsumoto, Y.Yoshida, A.Ichinose, S.Horii, S.Awaji, K.Watanabe
  • 雑誌名: Physica C Vol.469 ページ: 1396-1399
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-dimensional flux pinning in multilayered MgB_2/Ni thin films prepared by electron beam evaporation (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Yonekura, R.Kajita, T.Fujiyoshi, T.Sueyoshi, T.Doi, H.Kitaguchi, S.Awaji, K.Watanabe
  • 雑誌名: Physica C Vol.469 ページ: 1567-1570
  • 査読あり
• [学会発表] 3方向の柱状欠陥を有するYBCO薄膜のJ_cとn値の磁場特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 末吉哲郎
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川・神奈川工科大学
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] 3方向の柱状欠陥を有するYBCO薄膜のJ_cとn値の磁場特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 末吉哲郎, 西村太宏, 米倉健志, 藤吉孝則, 光木文秋, 池上知顯
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学,神奈川(震災の影響により開催中止,発表は成立)
• [学会発表] 方向分散した柱状欠陥を含むYBa_2Cu_3O_y薄膜の臨界電流密度の磁場角度依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 末吉哲郎, 西村太宏, 米倉健志, 藤吉孝則, 光木文秋, 池上知顯, 石川法人
  • 学会等名: 第83回2010年度秋季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: かごしま県民交流センター,鹿児島
  • 年月日: 2010-12-01
• [学会発表] バイクリスタルSrTiO_3基板に作成したYBCO薄膜の第三高調波電圧誘導法によるJ_c測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 沖田健佑, 畠中裕宅, 末吉哲郎, 藤吉孝則, 土井俊哉
  • 学会等名: 第83回2010年度秋季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: かごしま県民交流センター,鹿児島
  • 年月日: 2010-12-01
• [学会発表] 方向分散した柱状欠陥を含むYBa_2Cu_3O_y薄膜の臨界電流密度の磁場角度依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 末吉哲郎
  • 学会等名: 第83回2010年度秋季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: かごしま県民交流センター
  • 年月日: 2010-12-01
• [学会発表] バイクリスタルSrTiO_3基板に作成したYBCO薄膜の第三高調波電圧誘導法によるJ_c測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 沖田健佑
  • 学会等名: 第83回2010年度秋季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: かごしま県民交流センター
  • 年月日: 2010-12-01
• [学会発表] Influence of crossing angles of columnar defects on vortex glass transitions in YBCO thin films (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Sueyoshi, T.Sogo, K.Yonekura, T.Fujiyoshi, F.Mitsugi, T.Ikegami, N.Ishikawa, S.Awaji, K.Watanabe
  • 学会等名: 23rd International symposium on superconductivity
  • 発表場所: Tsukuba, Japan
  • 年月日: 2010-11-02
• [学会発表] Growth temperature dependence of pinning properties in ErBa_2Cu_3O_y thin films with nano-rods (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Haruta, T.Sueyoshi, T.Fujiyoshi, M.Mukaida, H.Kai, K.Matsumoto, P.Mele, T.Maeda, S.Horii
  • 学会等名: 23rd International symposium on superconductivity
  • 発表場所: Epochal Tsukuba, Japan
  • 年月日: 2010-11-02
• [学会発表] Flux pinning properties of MgB_2 thin films on Al tape substrates by electron beam evaporation (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Yonekura, T.Fujiyoshi, T.Sueyoshi, T.Doi, T.Nishimura
  • 学会等名: 23rd International symposium on superconductivity
  • 発表場所: Epochal Tsukuba, Japan
  • 年月日: 2010-11-02
• [学会発表] The inductive measurement of in-field critical current density of YBCO thin films using the third harmonic voltage method (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Okita, Y.Hatanaka, A.Adachi, T.Fujiyoshi, T.Sueyoshi, T.Doi
  • 学会等名: 23rd International symposium on superconductivity
  • 発表場所: Epochal Tsukuba, Japan
  • 年月日: 2010-11-02
• [学会発表] Influence of crossing angles of columnar defects on vortex glass transitions in YBCO thin films (2010)
  • 著者名/発表者名: Tetsuro Sueyoshi
  • 学会等名: 23rd International symposium on superconductivity
  • 発表場所: 茨城・つくば国際会議場
  • 年月日: 2010-11-02
• [学会発表] Growth temperature dependence of pinning properties in ErBa_2Cu_3O_y thin films with nano-rods (2010)
  • 著者名/発表者名: Masakazu Haruta
  • 学会等名: 23rd International symposium on superconductivity
  • 発表場所: 茨城・つくば国際会議場
  • 年月日: 2010-11-02
• [学会発表] Flux pinning properties of MgB_2 thin films on Al tape substrates by electron beam evaporation (2010)
  • 著者名/発表者名: Kenji Yonekura
  • 学会等名: 23rd International symposium on superconductivity
  • 発表場所: 茨城・つくば国際会議場
  • 年月日: 2010-11-02
• [学会発表] The inductive measurement of in-field critical current density of YBCO thin films using the third harmonic voltage method (2010)
  • 著者名/発表者名: Kensuke Okita
  • 学会等名: 23rd International symposium on superconductivity
  • 発表場所: 茨城・つくば国際会議場
  • 年月日: 2010-11-02
• [学会発表] 高密度の柱状欠陥を導入したYBCO薄膜J_cとn値の磁場角度依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 末吉哲郎, 西村太宏, 米倉健志, 藤吉孝則, 光木文秋, 池上知顯, 石川法人
  • 学会等名: 2010年第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学,長崎
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] 高密度の柱状欠陥を導入したYBCO薄膜J_cとn値の磁場角度依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 末吉哲郎
  • 学会等名: 2010年第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学・文教キャンパス
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] 電子ビーム蒸着法でAlテープ基板上に作製したMgB_2超伝導薄膜の磁束ピンニング特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 米倉健志, 藤吉孝則, 末吉哲郎, 土井俊哉, 西川隆文
  • 学会等名: 第82回2010年度春季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 川崎産業振興会館,神奈川
  • 年月日: 2010-05-13
• [学会発表] 電子ビーム蒸着法でAlテープ基板上に作製したMgB_2超伝導薄膜の磁束ピンニング特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 米倉健志
  • 学会等名: 第82回2010年度春季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 川崎産業振興会館
  • 年月日: 2010-05-13
• [学会発表] YBa_2Cu_3O_y擬似多層膜の臨界電流密度に対するBaZrO_3のドープ量と重イオン照射の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 末吉哲郎, 十河雄大, 森脇聡, 米倉健志, 藤吉孝則, 光木文秋, 池上知顯, 石川法人
  • 学会等名: 第82回2010年度春季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 川崎産業振興会館,神奈川
  • 年月日: 2010-05-12
• [学会発表] 第三高調波電圧誘導法によるYBa_2Cu_3O_y薄膜の磁場中臨界電流密度の測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 沖田健佑, 足立明隆, 末吉哲郎, 藤吉孝則, 土井俊哉
  • 学会等名: 第82回2010年度春季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 川崎産業振興会館,神奈川
  • 年月日: 2010-05-12
• [学会発表] YBa_2Cu_3O_y擬似多層膜の臨界電流密度に対するBaZrO_3のドープ量と重イオン照射の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 末吉哲郎
  • 学会等名: 第82回2010年度春季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 川崎産業振興会館
  • 年月日: 2010-05-12
• [学会発表] 第三高調波電圧誘導法によるYBa_2Cu_3O_y薄膜の磁場中臨界電流密度の測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 沖田健佑
  • 学会等名: 第82回2010年度春季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 川崎産業振興会館
  • 年月日: 2010-05-12
• [学会発表] YBCO薄膜の磁束ピンニング特性に対する柱状欠陥の交差面の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 末吉哲郎, 十河雄大, 米倉健志, 藤吉孝則, 光木文秋, 池上知顯, 石川法人
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大学,神奈川
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] Al基板上に作製したMgB_2薄膜の輸送特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤吉孝則, 米倉健志, 末吉哲郎, 土井俊哉, 西川隆文
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大学,神奈川
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] YBCO薄膜の磁束ピンニング特性に対する柱状欠陥の交差面の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 末吉哲郎
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川・東海大学
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] A1基板上に作製したMgB2薄膜の輸送特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤吉孝則
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川・東海大学
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] 交差柱状欠陥を導入したYBCO薄膜における磁束ピンニング特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 末吉哲郎
  • 学会等名: 平成22年度応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-11-21
• [学会発表] MBE法によるTiバッファ層を用いたMgB2薄膜の慈束ピンニング特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 米倉健志
  • 学会等名: 平成22年度応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-11-21
• [学会発表] 交差した柱状欠陥を導入したYBCO薄膜の臨界電流密度の磁場角度依存性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 末吉哲郎, 十河雄大, 米倉健志, 藤吉孝則, 光木文秋, 池上知顯, 石川法人, 淡路智, 渡辺和雄
  • 学会等名: 第81回2009年度秋季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 岡山大学,岡山
  • 年月日: 2009-11-18
• [学会発表] 第三高調波電圧誘導法を用いた高温超伝導体の臨界電流密度の非破壊測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 足立明隆, 沖田健佑, 藤吉孝則, 末吉哲郎, 土井俊哉
  • 学会等名: 第81回2009年度秋季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 岡山大学,岡山
  • 年月日: 2009-11-18
• [学会発表] 交差した柱状欠陥を導入したYBCO薄膜の臨界電流密度の磁場角度依存性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 末吉哲郎
  • 学会等名: 第81回2009年度秋季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2009-11-18
• [学会発表] 第三高調波電圧誘導法を用いた高温超伝導体の臨界電流密度の非破壊測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 足立明隆
  • 学会等名: 第81回2009年度秋季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2009-11-18
• [学会発表] Flux pinning properties of MgB_2 thin films with Ti-buffer prepared by molecular beam epitaxy (2009)
  • 著者名/発表者名: Kenji Yonekura
  • 学会等名: 22nd International symposium on superconductivity
  • 発表場所: 茨城・つくば国際会議場
  • 年月日: 2009-11-04
• [学会発表] Angular dependence of critical current densities in YBCO thin films with crossed columnar defects (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Sueyoshi, S.Yutani, T.Sogo, A.Adachi, K.Yonekura, T.Fujiyoshi, F.Mitsugi, T.Ikegami, N.Ishikawa, S.Awaji, K.Watanabe
  • 学会等名: 22nd International symposium on superconductivity
  • 発表場所: Epochal Tsukuba, Japan
  • 年月日: 2009-11-03
• [学会発表] Flux pinning properties of MgB_2 thin films with Ti buffer prepared by molecular beam epitaxy (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Yonekura, A.Kugo, T.Fujiyoshi, T.Sueyoshi, Y.Harada, M.Yoshizawa, T.Ikeda, S.Awaji, K.Watanabe
  • 学会等名: 22nd International symposium on superconductivity
  • 発表場所: Epochal Tsukuba, Japan
  • 年月日: 2009-11-03
• [学会発表] Angular dependence of critical current densities in YBCO thin films with crossed columnar defects (2009)
  • 著者名/発表者名: Tetsuro Sueyoshi
  • 学会等名: 22nd International symposium on superconductivity
  • 発表場所: 茨城・つくば国際会議場
  • 年月日: 2009-11-03
• [学会発表] 照射柱状欠陥を導入したYBa_2Cu_3O_y薄膜の磁束ピンニング特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤吉孝則, 末吉哲郎, 米倉健志, 足立明隆, 光木文秋, 池上知顯, 知見康弘, 石川法人, 淡路智, 渡辺和雄
  • 学会等名: 2009年第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大学,富山
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] 照射柱状欠陥を導入したYBa2Cu30y薄膜の磁束ピンニング特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤吉孝則
  • 学会等名: 2009年第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] BaZrO_3, YSZを用いたYBCO擬似多層膜の磁束ピンニング特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 末吉哲郎, 嶋田充剛, 油谷真吾, 茅野伊三郎, 藤吉孝則, 光木文秋, 池上知顯
  • 学会等名: 第80回2009年度春季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 早稲田大学(東京)
  • 年月日: 2009-05-14
• [学会発表] BaZr03,YSZを用いたYBCO擬似多層膜の磁束ピンニング特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 末吉哲郎
  • 学会等名: 第80回2009年度春季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 東京・早稲田大学
  • 年月日: 2009-05-14
• [学会発表] Tiバッファ層を導入したMgB2薄膜のピンニング特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 米倉健志
  • 学会等名: 第80回2009年度春季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 東京・早稲田大学
  • 年月日: 2009-05-14
• [学会発表] 様々に傾いた柱状欠陥を含むYBCO薄膜の臨界電流密度の磁場角度依存性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 末吉哲郎, 油谷真吾, 藤吉孝則, 光木文秋, 池上知顯, 知見康弘, 石川法人
  • 学会等名: 第80回2009年度春季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 早稲田大学,東京
  • 年月日: 2009-05-13
• [学会発表] 様々に傾いた柱状欠陥を含むYBCO薄膜の臨界電流密度の磁場角度依存性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 末吉哲郎
  • 学会等名: 第80回2009年度春季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 東京・早稲田大学
  • 年月日: 2009-05-13