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ナノ積層薄膜法によるPbを含む高温超伝導相Bi‐2223薄膜の作製

研究課題

研究課題/領域番号 22246079
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 金属物性
研究機関独立行政法人物質・材料研究機構

研究代表者

北口 仁  独立行政法人物質・材料研究機構, 超伝導線材ユニット, ユニット長 (60354304)

研究分担者 松本 明善  独立行政法人物質・材料研究機構, 超伝導線材ユニット, 主任研究員 (50354303)
土井 俊哉  京都大学, エネルギー応用科学研究科, 教授 (30315395)
波多 聰 (波多 聡)  九州大学, 総合理工学研究科, 准教授 (60264107)
連携研究者 熊倉 浩明  独立行政法人物質・材料研究機構, 超伝導線材ユニット, 高温線材グループ (90354307)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
49,140千円 (直接経費: 37,800千円、間接経費: 11,340千円)
2012年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
2011年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
2010年度: 28,860千円 (直接経費: 22,200千円、間接経費: 6,660千円)
キーワード超伝導 / Bi,Pb-2223 / 薄膜 / 臨界電流密度 / スパッタ / 酸化物高温超伝導体 / DCスパッタ
研究概要

本研究は、ビスマス系超伝導体((Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3Ox、以下Bi,Pb-2223と記す)について、そのポテンシャルを明示するために、Pbを含有した単一相の薄膜を作製することに挑戦を行ってきた。まず、Pbを含まないBi-2223相薄膜を、Bi-Sr-Ca-Cu-Oの単一焼結体をターゲットしてチタン酸ストロンチウム(SrTiO3)基板にスパッタ法で成膜し、Pb蒸気圧の高い雰囲気中で熱処理することにより、Bi,Pb-2223相とする方法に取り組んだ。その結果、得られた薄膜に対して450℃酸素気流中で後熱処理を行い、酸素キャリアをオーバードープ状態にすることで、世界最高値(0.9x106 A/cm2、 77 K、自己磁場中)を有した薄膜を作製することに成功した。また、Bi2212+CaCuPbO→Bi2223の反応過程についても薄膜で初めて模擬することができた。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (25件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] DC マグネトロンスパッタリング法を用いた(Bi, Pb)2223 薄膜の作製2013

    • 著者名/発表者名
      吉村卓哉,土井俊哉, 和泉竹衛,尾崎匠,松本明善,北口仁,梶原貴人,嶋田雄介,波多聰,池田賢一,中島英治,白樂善則
    • 雑誌名

      低温工学

      巻: 48巻 ページ: 95-101

    • NAID

      10031139257

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The microstructure and superconducting properties of Bi,Pb-2223 thin film fabricated by RF sputtering and annealing method2013

    • 著者名/発表者名
      A. Matsumoto, H. Kitaguchi, T. Doi, T. Kajihara, S. Hata
    • 雑誌名

      IEEE Trans

      巻: Vol.23

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of Bi,Pb-2223 and microstructural evolution in Pb-Ca-Cu deposited Bi-2212(001) single crystal by heat treatment2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kajihara, Y. Shimadaa, S. Hata, K. Ikeda, H. Nakashima, A. Matsumoto, T. Mochiku, H. Kitaguchi, T. Doi
    • 雑誌名

      Physics Procedia

      巻: Vol.45 ページ: 69-72

    • NAID

      120006695766

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DC マグネトロンスパッタリング法を用いた(Bi, Pb)2223 薄膜の作製2013

    • 著者名/発表者名
      吉村 卓哉
    • 雑誌名

      低温工学

      巻: 48 ページ: 95-101

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The microstructure and superconducting properties of Bi,Pb-2223 thin film fabricated by RF sputtering and annealing method2013

    • 著者名/発表者名
      松本 明善
    • 雑誌名

      IEEE Transaction of Applied superconductivity

      巻: 23

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of Bi,Pb-2223 and microstructural evolution in Pb-Ca-Cu deposited Bi-2212(001) single crystal by heat treatment2013

    • 著者名/発表者名
      梶原 貴人
    • 雑誌名

      Physics Procedia

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] スパッタリング法で作製したBi,Pb2223薄膜の超伝導特性2013

    • 著者名/発表者名
      藤吉 孝則
    • 学会等名
      第60回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] The fabrication of Bi,Pb-2223 superconducting thin films by multilayer thin film method2013

    • 著者名/発表者名
      松本 明善
    • 学会等名
      米国材料学会 (Materials Research Society) Spring Meeting 2013
    • 発表場所
      San Francisco
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] The fabrication of Bi,Pb-2223 thin films from multi-layered precursor films2013

    • 著者名/発表者名
      松本 明善
    • 学会等名
      低温工学・低温材料国際会議 (CEC4-ICMC2013)
    • 発表場所
      Anchorage
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of Bi,Pb-2223 thin film by sputtering method2013

    • 著者名/発表者名
      松本 明善
    • 学会等名
      16th US-J workshop on Advanced Superconductors
    • 発表場所
      Dayton, OH
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Enhancement of Jc values Bi,Pb-2223 thin film fabricated by RF sputtering and post -annealing2013

    • 著者名/発表者名
      松本 明善
    • 学会等名
      欧州応用超伝導学会(EUCAS2013)
    • 発表場所
      Genova, Italy
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Microstructural improvement in (Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3O10+δ thin film by annealing2012

    • 著者名/発表者名
      1.T. Kajihara, Y. Shimadaa, S. Hata, K. Ikeda, H. Nakashima, A. Matsumoto, T. Mochiku, H. Kitaguchi, T. Doi
    • 学会等名
      国際低温工学・低温材料会議 (ICEC'24-ICMC2012)
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] High Tc and Jc of Bi,Pb-2223 thin film fabricated by sputtering method2012

    • 著者名/発表者名
      A. Matsumoto, H. Kitaguchi, T. Doi, T. Kajihara, S. Hata
    • 学会等名
      米国材料学会 (Materials Research Society)
    • 発表場所
      San Francisco
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] High Tc and Jc of Bi,Pb-2223 thin film fabricated by sputtering method2012

    • 著者名/発表者名
      松本 明善
    • 学会等名
      米国材料学会 (Materials Research Society) Spring Meeting 2012
    • 発表場所
      San Francisco
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] The microstructure and superconducting properties of Bi,Pb-2223 thin film fabricated by sputtering method2012

    • 著者名/発表者名
      松本 明善
    • 学会等名
      国際低温工学・低温材料会議 (ICEC'24-ICMC2012)
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] スパッタ法で作製したBi,Pb2223薄膜の微細組織と超伝導特性2012

    • 著者名/発表者名
      松本 明善
    • 学会等名
      第73回応用物理学会学
    • 発表場所
      松山
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] The microstructure and superconducting properties of Bi,Pb-2223 thin film fabricated by RF sputtering and post annealing method2012

    • 著者名/発表者名
      松本 明善
    • 学会等名
      IUMRS-ICEM2012
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] The microstructure and superconducting properties of Bi,Pb-2223 thin film fabricated2012

    • 著者名/発表者名
      松本 明善
    • 学会等名
      応用超伝導会議 (ASC2012)
    • 発表場所
      Portland
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 積層薄膜法によるPbを含む高温超伝導相Bi-2223薄膜の作製2012

    • 著者名/発表者名
      松本 明善
    • 学会等名
      2012年秋季低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      盛岡
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] スパッタリング法により作製したBi,Pb-2223薄膜の臨界電流密度2012

    • 著者名/発表者名
      土屋 啓輔
    • 学会等名
      2012年秋季低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      盛岡
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] スパッタ法により作製したBi,Pb-2223薄膜の微細組織と熱処理条件の関係2012

    • 著者名/発表者名
      梶原 貴人
    • 学会等名
      2012年秋季低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      盛岡
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] High Tc and Jc of Bi,Pb-2223 thin film fabricated by sputtering method2012

    • 著者名/発表者名
      松本 明善
    • 学会等名
      国際超電導シンポジウム (ISS2012)
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Formation of Bi,Pb-2223 and microstructural evolution in Pb-Ca-Cu deposited Bi-2212(001) single crystal by heat treatment2012

    • 著者名/発表者名
      梶原 貴人
    • 学会等名
      国際超電導シンポジウム (ISS2012)
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] The fabrication of Bi,Pb2223 thin films2011

    • 著者名/発表者名
      松本明善
    • 学会等名
      15th Japan-USA workshop on advance superconductors
    • 発表場所
      住友クラブ(大阪市)(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] RFスパッタ法により作製したBi,Pb2223薄膜の組織と超伝導特性2011

    • 著者名/発表者名
      松本明善
    • 学会等名
      011年秋季第72回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      山形大(山形市)
    • 年月日
      2011-09-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of Bi,Pb-2223 thin films using sputtering method2011

    • 著者名/発表者名
      松本明善
    • 学会等名
      CEC-ICMC2011
    • 発表場所
      ワシントン州国際会議場(Spoken, WA, USA)
    • 年月日
      2011-06-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] DCマグネトロンスパッタリング法で作製したBi2223及び後アニール処理した(Bi,Pb)2223薄膜2010

    • 著者名/発表者名
      和泉竹衛
    • 学会等名
      低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      鹿児島県民交流センター(鹿児島県)
    • 年月日
      2010-12-02
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] DCマグネトロンスパッタリング法を用いたBi2Sr2Ca2Cu3O10薄膜の作製2010

    • 著者名/発表者名
      吉村卓哉
    • 学会等名
      低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      鹿児島県民交流センター(鹿児島県)
    • 年月日
      2010-12-01
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Microstructures and superconducting properties of Bi-2223 thin film fabricated by sputtering method2010

    • 著者名/発表者名
      松本明善
    • 学会等名
      ICC 3rd International Congress on Ceramics
    • 発表場所
      大阪国際会議場(大阪府)
    • 年月日
      2010-11-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] The fabrication of Bi,Pb-2223 thin film using sputtering deposition and post annealing method2010

    • 著者名/発表者名
      松本明善
    • 学会等名
      23rd International Symposium on Superconductivity ISS2010
    • 発表場所
      つくばエポカル(茨城県)
    • 年月日
      2010-11-02
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] DCマグネトロンスパッタリング法を用いたBi2Sr2Ca2Cu3O10薄膜の作製2010

    • 著者名/発表者名
      吉村卓哉、土井俊哉、和泉竹衛、白樂善則、松本明善、北口仁
    • 学会等名
      2010年秋季低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.nims.go.jp/group/g_high-tc-superconductors/index.html

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書

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公開日: 2010-11-30   更新日: 2019-07-29  

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