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高温超伝導体の結晶成長、相変化および特性の相互関連の研究

研究課題

研究課題/領域番号 63420052
研究種目

一般研究(A)

配分区分補助金
研究分野 結晶学
研究機関東北大学

研究代表者

小松 啓  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (00108565)

研究分担者 宮下 哲  東北大学, 金属材料研究所, 助手 (00219776)
井上 哲夫  東北大学, 金属材料研究所, 助手 (60005923)
林 成行  東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (80005868)
研究期間 (年度) 1988 – 1990
研究課題ステータス 完了 (1990年度)
配分額 *注記
20,600千円 (直接経費: 20,600千円)
1990年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
1989年度: 7,200千円 (直接経費: 7,200千円)
1988年度: 10,200千円 (直接経費: 10,200千円)
キーワード酸化物高超伝導体 / 状態図 / 酸化処理 / TSFZ / フラックス成長 / 双晶 / 単結晶 / 光集中炉 / 酸化物高温超伝導体 / 単結晶育成 / フラックス成長法 / 包晶反応 / 2223相 / 123相 / Bi系酸化物超伝導体 / 高TcBi系酸化物単結晶 / Bi系酸化物の熱的安定域 / 123相単結晶の高Tc化 / 微分干渉顕微鏡 / 位相差顕微鏡 / 高温超伝導体 / 相変態双晶 / 双晶の観察法 / 臨界温度 / 徐冷法 / 超伝導単結晶
研究概要

1 高温超伝導体123相のフラックス成長
(1)希土類元素の部分を変え(Nd,Eu,Gd,Dy,Er,等),自己フラックス法で徐冷により単結晶を育成した。CuOとBaOの比を変えて試みたが,大差なかった。
(2)123相は酸素不足の単結晶となり易い。そこで,CrO_3の融体中に結晶を保つことで酸化を促進する方法を開発した。この処置により,Tcにバラツキがあったものを,全てTcが90K前後に向上させることができた。この処置により,超伝導体の任意の部分を高Tc化させ得る。単結晶のみでなく,多結晶,薄膜にも適用できることは注目に値する。
(3)光集中炉により,溶媒移動法(TSFZ)で123相とB^-_1系単結晶の大型結晶の育成を試みたが,いずれも数個の単結晶の集合体となり,良質大型晶を得ることができなかった。溶媒移動速度を1^<mm>/h程度よりも小さくする必要があると思われる。
2 液相エピタキシ-法によるB^-_1系単結晶厚膜の育成を,MgO基板上で行った。ヌレはかなり良好だが,結晶方位が乱れ,エピタキシ-効果を発揮させ得なかった。
3 Bi系高温相(110K相)の高温溶液成長を目指し,110K相と共存すると思われる溶液の温度と組成の幅を,その場観察によって測定した。端成分にはBi_2(SrCa)O_4と(SrCa)CuO_2をとり,擬二元系状態図を作成した。電気抵抗の測定から,110K相の在存を確認した。これと共存する溶液の温度幅は875℃ー865℃の間の10℃であった。80K相と共存する液は865℃ー835℃の30℃の温度幅をもつ。酸素分圧と包晶温度とは比例関係にある
4 光学的手法により,成長,溶呼,相変態の諸過程を調べた。位相差顕微鏡により,偏光にわずらわされない表面観察法を確立した。

報告書

(4件)
  • 1990 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1989 実績報告書
  • 1988 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (31件)

  • [文献書誌] S.Hayashi: "Growth and Characterixation of RBa_2Cu_3O_<7-6> (R+Er or Gd) Single Crystals" Proceedings of Third Topical Meeting on Crystal Growth Mechanism (Tokyo 1990). 3. 107-110 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Komatsu: "Growth and chaaracerization of high Tc superconductor single crystals" Mol.Cryst.Liq.Cryst.184. 25-32 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Inoue: "A method for improving superconductivity in plate crystals of DyBa_2Cu_3O_y" J.Crystal Growth. 99. 925-928 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Suzuki: "Preparation of Single Crystals Containing the HighーTc (above 100K) Phase of a BiーSrーCaーCuーO Superconductor" Jpn.J.Appl.Phys.29. L1089-L1091 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kato: "Inーsitu Observation of Crystal Growth of Biーbased Oxide Superconductors" Proceedings of the Fourth Topical Meeting on Crystal Growth Mechanism (Tokyo 1991). 4. 107-110 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Hayashi: "Prepartion of high Tc Single Crystals of GdBa_2Cu_3O_<7-6>" Superconductor. (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Hayashi: "Growth and Characterization of RBa_2Cu_3O_<7-delta> (R = Er or Gd) Single Crystals" Proceedings of the Third Topical Meeting on Crystal Growth Mechanism (Tokyo 1990). 3. 107-110 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Komatsu: "Growth and Characterization of high Tc superconductor single crystals" Mol. Chrust. Liq. Cryst. 184. 25-32 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Inoue: "A method for improving superconductivity in plate crystals of DyBa_2Cu_3O_y" J. Crystal Growth. 99. 925-928 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Suzuki: "Preparation of Single Crystals Containing the High-Tc (above 100K) Phase of a Bi-Si-Ca-Cu-O Superconductor" Jpn. J. Appl. Phys.29. L1089-L1091 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Kato: "In-situ Observation of Crystal Growth of Bi-based Oxide Superconductors" Proceedings of the Fourth Topical Meeting on Crystal Growth Mechanism (Tokyo 1991). 4. 107-110 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Hayashi: "Preparation of high Tc Single Crystals of GdBa_2Cu_3O_<7-delta>" Superconductor. (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Hayashi: "Growth and Characterization of RBa_2Cu_3O_<7ーδ> (R=Er or Gd)Single Crystals" Proceedings of the Third Topical Meeting on Crystal Growth Mechanism (Tokyo 1990). 3. 107-110 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] H.Komatsu: "Growth and characterization of high Tc superconductor single crystals" Mol.Cryst.Liq.Cryst.184. 25-32 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] T.Inoue: "A method for improving superconductivity in plate crystals of DyBa_2Cu_3O_y" J.Crystal Growth. 99. 925-928 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Suzuki: "Preparation of Single Crystals Containing the HighーTc(above 100K) Phase of a BiーSrーCaーCuーO Superconductor" Jpn.J.Appl.Phys.29. L1089-L1091 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kato: "Inーsitu Observation of Crystal Growth of Biーbased Oxide Superconductors" Proceedings of the Fourth Topical Meeting on Crystal Growth Mechanism (Tokyo 1991). 4. 107-110 (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] S.Hayashi: "Preparation of high Tc Single Crystals of GdBa_2Cu_3O_<7ーδ>" Superconductor. (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] H.Komatsu: "Discrimination between Topographic and Optical Anisotropic Features in High Tc Superconductiong Crystals" J.Materials Science Letters. 8. 505-506 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Suzuki: "Synthesis and Decomposition of the HighーTc Phase of a PbーDoped BiーSrーCaーCuーO Superconductor" Japanes Journal of Applied Physics. 28. L1382-L1384 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] S.Hayashi: "Growth and Characterization of RBa_2Cu_3O_7ーdelta(R=Er or Gd)Single Crystals" Proc.3rd Topical Meeting on Crystal Growth Mechanism,Tokyo(1990)107ー110. 3. 107-110 (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] T.Inoue: "A Method for Improving Superconductivity in Plate Crystals of DyBa_2Cu_3Oy" Proceedings of the 9th International Conference on Crystal Growth,Sendai(1989),to be published. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] S.Hayashi;H.Komatsu;T.Inoue;T.Ono,K.Sasaki;Y.Koike;T.Fukase: J.J.A.P.(Japanese Journal of Applied Physics). 26. L1197-L1198 (1987)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] X.Wang;T.Nanba;M.Ikezawa;S.Hayashi;H.Komatsu: J.J.A.P.26. L2023-L2025 (1987)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] X.Wang;T.Nanba;M.Ikezawa;S.Hayashi;H.Komatsu: J.J.A.P.27. L1913-L1916 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] T.Inoue;S.Hayashi;M.Shimizu;H.Komatsu: Journal of Crystal Growth. 91. 287-289 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] S.Hayashi;T.Ohno;T.Inoue;H.Komatsu: Journal of Crystal Growth. 91. 331-333 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] S.Hayashi;T.Ohno;T.Inoue;H.Komatsu: J.J.A.P.28. L217-L218 (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] H.Komatsu;S.Hayashi;T.Ohno;T.Inoue: J.Materials Science Letters. 8. (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] S.Hayashi;T.Ohno;T.Inoue;H.Komatsu: Journal of Crystal Growth. (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 小松啓,林成行,井上哲夫: 粉体および粉末冶金. 35. 313-317 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書

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公開日: 1988-04-01   更新日: 2016-04-21  

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