超伝導転移の揺らぎ効果を精密にとらえる新しい線型・非線型電気抵抗測定手法の開発

• 研究課題/領域番号: 24654104
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 京都工芸繊維大学
• 研究代表者: 萩原 亮 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 教授 (70198654)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 測定原理 / I-V特性 / 非線型電気抵抗 / 電流掃引 / パルス電流 / 発熱制御 / 超伝導転移 / Pr系超伝導体 / 電気抵抗測定 / 微小電気抵抗 / 自己発熱 / 非線型解析 / Fourier解析 / 計測技術 / ３点差分法 / 非線型抵抗 / 銅酸化物超伝導体 / セラミック超伝導体

研究成果の概要

本研究は、超伝導転移に伴う温度敏感領域においても、電流(I)-電圧(V)特性を正確にとらえ得る計測手法を考案・構築し、特許取得を通して公共に技術提供することを目指して実施された。加えて、Pr置換系酸化物超伝導体を合成する手法を改善し、247型と124型化合物を高い相純度でつくり分ける方法を探った。
I-V測定用の印加電流パルス高を、進行位相θに対するsinθとcosθの交互値として掃引し、自己発熱パワーの時間平均を一定に保つ技術を発明し、特許申請まで達成した。Pr系化合物の合成については、仕込み元素組成をCu小過剰にするとともに、少量の前駆体粉を圧縮固形化して煆焼する手法の有効性を見い出した。

研究成果

• [雑誌論文] Hall Coefficient in the Superconducting and Non-Superconducting Pr2Ba4Cu7O15-δCompounds with Metallic Double Chains (2013)
  • 著者名/発表者名: Junki Tada, Michiaki Matsukawa, Takahisa Konno, Satoru Kobayashi, Makoto Hagiwara, Tsuyoshi Miyazaki, Kazuhiro Sano, Yoshiaki Ono and Akiyuki Matsushita
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 82 号: 10 ページ: 105003-105003
  • DOI: 10.7566/jpsj.82.105003
  • NAID: 210000132804
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Magnetic Field on the Superconducting Phase in the Electron-DopedMetallic Double-Chain Compound Pr2Ba4Cu7O15-delta (2013)
  • 著者名/発表者名: Taiji Chiba, Michiaki Matsukawa, Junki Tada, Satoru Kobayashi, Makoto Hagiwara, Tsuyoshi Miyazaki, Kazuhiro Sano, Yoshiaki Ono, Takahiko Sasaki and Jun-ichi Echigoya
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 82 号: 7 ページ: 074706-074706
  • DOI: 10.7566/jpsj.82.074706
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dependence of memory effects on the stop temperature and the probing field in a ceramic YBCO superconductor (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Deguchi, M. Syudo, T. Ashida, Y. Sasaki, M. Mito, S. Takagi, M. Hagiwara, K. Koyama
  • 雑誌名: Physics Procedia 巻: 45 ページ: 129-132
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetization and transport properties in the superconducting Pr2Ba4Cu7O15-δ (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Toshima, M. Matsukawa, T. Chiba, S. Kobayashi, S. Nimori, M. Hagiwara
  • 雑誌名: Physica C 巻: 480 ページ: 1-5
  • DOI: 10.1016/j.physc.2012.05.008
  • 査読あり
• [学会発表] Pr124および関連化合物の常圧下合成と超伝導挙動の探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 久慈真吾, 池上正太郎, 御池卓正, 井上智貴, 島龍夫, 小山晋之, 萩原亮
  • 学会等名: 日本物理学会 第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学早稲田キャンパス
  • 年月日: 2015-03-24
• [学会発表] 会 金属二重鎖系Pr2Ba4Cu7O15-δ超伝導体の磁化と輸送特性の圧力効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 菅原佳祐, 今野嵩久, 谷口晴香, 小林悟, 松川倫明, 萩原亮, 佐々木孝彦, 松下明行
  • 学会等名: 日本物理学会 第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学早稲田キャンパス
  • 年月日: 2015-03-24
• [学会発表] Pr247およびPr124系の超伝導挙動 －精密電気抵抗・磁化観測による－ (2014)
  • 著者名/発表者名: 池上正太郎, 御池卓正, 久慈真吾, 井上智貴, 島龍夫, 萩原亮
  • 学会等名: 日本物理学会 2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学春日井キャンパス
  • 年月日: 2014-09-09
• [学会発表] 金属二重鎖系Pr247超伝導体の磁場中熱輸送特性と電子相図 (2014)
  • 著者名/発表者名: 今野嵩久, 菅原佳祐, 谷口晴香, 松川倫明, 萩原亮, 佐野和博, 大野義章, 佐々木孝彦, 松下明行
  • 学会等名: 日本物理学会 2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学春日井キャンパス
  • 年月日: 2014-09-09
• [学会発表] YBCOセラミクスのカイラルグラスおよびグレイン間超伝導転移の磁場依存 (2014)
  • 著者名/発表者名: 出口博之, 佐々木悠太, 美藤正樹, 萩原亮, 小山晋之
  • 学会等名: 日本物理学会 2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学春日井キャンパス
  • 年月日: 2014-09-09
• [学会発表] Pr2Ba4Cu7O15-δセラミックスにおける超伝導の圧力効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 久田旭彦, 小山晋之, 真岸孝一, 斉藤隆仁, 松林和幸, 上床美也, 島龍夫, 萩原亮
  • 学会等名: 日本物理学会 2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学春日井キャンパス
  • 年月日: 2014-09-09
• [学会発表] 単一相Pr2Ba4Cu7O15-δの超伝導転移の挙動 －磁気応答による評価－ (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮崎烈, 池上正太郎, 御池卓正, 島龍夫, 萩原亮
  • 学会等名: 日本物理学会 第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学 湘南キャンパス
• [学会発表] 金属二重鎖Pr247超伝導体のホール効果と磁場中比熱 (2014)
  • 著者名/発表者名: 今野嵩久, 多田純樹, 松川倫明, 小林悟, 萩原亮, 佐野和博, 大野義章, 佐々木孝彦, 松下明行
  • 学会等名: 日本物理学会 第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学 湘南キャンパス
• [学会発表] 関連相の混在するPr247系の超伝導発現条件
  • 著者名/発表者名: 萩原亮, 宮崎烈, 島龍夫, 小山晋之
  • 学会等名: 日本物理学会 2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜市
• [学会発表] YBCO超伝導セラミクスカイラルグラス相における磁気メモリ効果の磁場・温度依存
  • 著者名/発表者名: 出口博之, 首藤充弘, 芦田拓弥, 佐々木悠太, 美藤正樹, 高木精志, 萩原亮, 小山晋之
  • 学会等名: 日本物理学会 2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜市
• [学会発表] Pr2Ba4Cu7O15-δ単一相の常圧下合成手法の探求と超伝導発現条件の考察
  • 著者名/発表者名: 宮崎烈, 萩原亮, 島龍夫, 小山晋之
  • 学会等名: 日本物理学会 第68回年次大会
  • 発表場所: 東広島市
• [産業財産権] 電源装置及び電流－電圧特性測定装置 (2015)
  • 発明者名: 萩原亮, 藤井暁, 宮崎烈
  • 権利者名: 京都工芸繊維大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2015-070313
  • 出願年月日: 2015-03-30