| 研究概要 |
ビスマス系超伝導ウイスカーの作製とその構造および形態
メルト・クエンチ法で固化したBi,Sr,Ca,Cu,Oからなる非晶質体を3日間、酸素気流中で約880℃に加熱して、3〜5mmの長さのウイスカーを成長させた。これらのウイスカーはBi,Sr,Ca,Cuのモル比が2:2:1:2のいわゆる低温相であり、幅が約10ミクロン(C面)、厚さ2〜3ミクロンでA軸方向に長く成長したものであることが、X線回折と電子顕微鏡観察から明らかになった。メルト・クエンチ法で作る比晶質母材の組成比を種々変化させても、モル比が2:2:2:3の高温相は成長せず、ウイスカーはすべて低温相であった。一般にウイスカーは根元部分が太く、先端部へ向けて細くなる形態を示したが、走査電子顕微鏡観察からは、C面でステップがしばしば観察された。またウイスカー表面に2〜3ミクロンの島構造が認められる場合があり、形態観察を通しては、理想的な1次元形態とは言い難いものであった。
超伝導ウイスカーの抵抗-高温特性
ウイスカーの抵抗-高温特性を直流4端子法を用いて測定した。それによると、幾つかのウイスカーにおいては107Kあたりで大きく抵抗が減少し(高温相の特性)、70Kあたりでゼロになる2段階の抵抗減少を示した。これは1本のウイスカーが高温相と低温相とから形成されていることを現わしている。高温相と低温相の違いは、C/2軸間に挟まれるCu-O_2面の数(前者が3枚、後者が2枚)であり、A軸およびB軸寸法に差がないことから、両相は比較的容易に混在しうる結晶学的関係にあるといえる。形態観察でステップや島構造がC面上で認められた事実は、両相の混在を反映しているものと考えることができ、抵抗-温度特性の結果を傍証するものである。
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