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種々の単結晶育成法により、HgBa@@S22@@E2CUO@@S24+δ@@E2の単結晶育成を試みている。これまで報告されているのはすべて封管法を用いたものであり、HgOを含むプリカーサーの部分溶融状態から結晶が得られている。この方法で得られている最大の単結晶サイズはせいぜい0.1mm角である。本研究では、Hg分圧ともう一つの重要なパラメータである酸素分圧を別々に細密制御しながら、封じた石英管中でBa@@S22@@E2CuO@@S23@@E2プリカーサーのメルトとHgガスを反応させることにより、単結晶を析出させることを試みている。また、別の試みとして、VやTiの酸化物単結晶成長について有効な方法である化学輸送法を試みる。これは、封管中で原料を適当な輸送材(塩素ガスやヨウ素など)を用いて低温部に輸送し、反応析出させる気相反応法である。銅酸化物ではこれまでこの方法が用いられた例はないが、輸送材の選択と成長条件の設定がうまく行けば非常に高品質の結晶が得られる可能性がある。さらに水熱合成法を用いて水溶液中から単結晶を析出させることを試みている。これは水の超臨界状態を利用するものであり、条件が最適化できれば最も良質の単結晶が出来る可能性がある。どの方法においてもSrTiO@@S23@@E2などの単結晶基板を用いることで単結晶薄膜の作製も試みる。
その他の成果として、Bi系超伝導体において多量のPbを置換した単結晶を作製し、その特性を調べた結果、非常に大きな臨界電流密度の増加を観測した。この試料を電子顕微鏡で調べた結果、Pb濃度の異なる2相がラメラ状に交互に並んでいることがわかり、その界面が高温で有効なピニングセンターとして働いていることを示した。また、本年度購入したニコン社製偏光顕微鏡により試料の表面状態の検討を行った。この結果は、Bi系高温超伝導体を使った超伝導線材開発へのプレークスルーとなることが期待されている。
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