CuO_2を含む新しい層状化合物の合成と物性評価に関する研究

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05854068
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 神戸 士郎 山形大学, 工学部, 助手 (20211188)
• キーワード: 酸化物超伝導体 / CuO_2層 / ブロック層 / 整合 / InBa_2CuO_y / LaBaRuCuO_y / LnSrGaCuO_y / (Bi_x,Cu_<1-x>)Sr_2YCu_2O_y

研究概要

CuO_2層のa軸長は層をはさんだ金属原子の種類によって異なり、BaCuO_2で0.383nm、SrCuO_2で0.380-.0383nmである。これに対し、ブロック層候補であるペロブスカイト化合物は、金属元素を変えることにとって、a軸長0.378-0.391nmの範囲で任意の値に設定できる特徴を持つ。ペロブスカイト化合物をブロック層としてa軸長を変化させ、CuO_2層と整合するブロック層のa軸長範囲を決定した。
BaCuO_2と整合するペロブスカイト化合物はなく、酸素欠損したCuO_<2-y>をもつlnBa_2CuO_yと立方晶構造を持つLaBaRuCuO_yが合成された。InBa_2CuO_yの構造をXRDリ-トベルト解析とTEMによって決定した。CuO_2層から74%の酸素が欠損し、抵抗温度特性は半導体的であった。LaBaRuCuO_yは立方晶で、BaとRuがNaCL型に配置した構造を持つことが明らかになった。この系の抵抗温度特性は半導体的であった。
これに対しSrCuO_2とはLnGaO_3が整合し、LnSrGaCuO_y(Ln=La,Nd)が合成された。SrCuO_2とLnGaO_3のミスフィットは0.7-1.4%であり、この程度のミスフィットが層状構造形成に許されることが明らかになった。この系は半導体的であるが、酸素量を増加させてホールドープすると抵抗率は著しく減少することが判明した。
さらに(Bi_x,Cu_<1-x>)Sr_2YCu_2O_yの単相試料を合成しその構造を決定した。単相はx=0.33の組成のみで合成でき、この系は半導体であることが明らかになった。以前報告された超伝導性は不純物相によるものと思われる。

研究成果

• [文献書誌] S.Kambe,I.Shime,S.Ohshima md K.Okuyama: "Structure of Ba_2InCuO_y" PhysicaC. (in press).
• [文献書誌] S.Ohshima,M.Morimoto,N.Tanaka,S.Kambe,K.Okuyama,K.Sakamoto md S.Ushioda: "Relation between Microstructure and Tc of Ba_<2-x>Eu_<1+x>Cu_3O_<7-y> Compounds" Advances in Superconductivity VI. (in press). (1994)
• [文献書誌] I.Shima,C.Yoshida,S.Kambe,S.Ohoshima,K.Okuyama and S.Kikikkawa: "Preporation and Physial Property of Cuprate Compomds with A Blocking Lopen" Advances in Superconductivity VI. (in press). (1994)
• [文献書誌] S.Kambe et al.: "Structur and Physial Property of (Bi_<1-x>Ca_x)Sr_<>YCa_2O_y" Advances in Superconductivity VI. (in press). (1994)
• [文献書誌] S.Ohshima et al: "Relation between Tc and Or Valene and Bond Lengths of Cu-Ca and Cu-o" Jpn.J. Aprl phys.33-3A (in press). (1994)
• [文献書誌] S.Kambe et al.: "Change in Microstru care of Bi2212 by Y,La substitation and Ar Anrecling" Advances in Superconductivity V. 349-351 (1993)
• [文献書誌] S.Ohshima et al: "Magnetic shielding effect of overlapped BPSCCO plates" Advances in Superconductivity V. 1273-1276 (1993)
• [文献書誌] K.Okuyama et al.: "Crystalligation of Amopphors YBCO and BSCCO thin films by zene-melt tahnique" IEICE Transactions on Electronics. E76-C. 1241-1245 (1993)
• [文献書誌] I.Shime et al.: "Structure and Resistivity of BaBiO_y,Ba_<1-x>La_xBiO_3,BaBi_<1-x>La_xO_3" IEICE Transactions on Electronics. E76-C. 1261-1264 (1993)