| 研究課題/領域番号 |
04650382
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
計測・制御工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
円福 敬二 九州大学, 工学部, 助教授 (20150493)
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| 研究分担者 |
木須 隆暢 九州大学, 工学部, 助手 (00221911)
吉田 啓二 九州大学, 工学部, 助教授 (80108670)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1993
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| キーワード | 高温超伝導薄膜 / カイネティックインダクタンス / 非線形インダクタンス / 磁場侵入長 / 電流分布 / 光応答 |
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| 研究概要 |
高温超伝導体に特有なカイネテックインダクタンスを用いた高感度光センサの開発が近年開始されている。この超伝導光センサでは、光照射による超伝導薄膜の温度上昇をカイネテックインダクタンスの変化として検出する。本研究では、この際の変換効率を決めるインダクタンスの諸特性を明らかにすることを目的としている。
このためにインダクタンスの高感度測定システムを開発し、高温超伝導体(YBaCuO薄膜)のカイネテックインダクタンスの諸特性を実験的に調べた。その結果、インダクタンスの温度依存性は従来のBCS理論と定量的に一致することを示した。また、インダクタンスの大きさはYBaCuO薄膜の品質(臨界温度Tc及び抵抗率p)に大きく依存し、その依存性は理論的予想と一致する事を示した。さらに、インダクタンスの特性を定量的に議論するためには薄膜内の電流分布を知ることが重要であり、この電流分布の形状依存性はG-L方程式により求められることを示した。最後にインダクタンスの非線形効果について調べ、この非線形効果が変換効率の改善に有効であることを示した。
光センサとしての変換効率を改善するためには高温超伝導薄膜の材料開発も重要であるため、このための指針を明らかにした。すなわち、変換効率は磁場侵入長(λ)とYBaCuO薄膜の厚さ(d)の比(λ/d)で増加することを明らかにし、磁場侵入長(λ)に比べて非常に薄い高品質薄膜の作製が重要であることを示した。このために必要な高品質のYBaCuO薄膜の作製技術を確立した。さらに、変換効率はa軸配向のYBaCuo薄膜を用いることにより大幅に改善されることを示した。
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