| 研究概要 |
銅酸化物高温超伝導体はこれまでに数多く発見されている。電力応用上重要な臨界電流特性が優れた物質の多くは高圧下でのみ安定な相である。常圧下で安定な相の臨界電流特性を改善して実用化を目指すのが今日の研究の主流であるのに対して,優れた特性を示す高圧下でのみ安定な相を常圧下でも安定化する指針を探ることを目指している点に本研究の特色がある。
その際に重要な要素として考えられるものに構成元素のイオン半径がある。イオン半径は,配位数,価数などにより大きく変化する。酸化物超伝導体を対象としてこれらを制御するする場合には,実験上,置換固溶元素の種類を変化させること,酸素分圧を制御する方法などが有力であると考えられる。
本研究では置換元素としてBaを選び,La_2CuO_4の+3価のLaサイトに+2価のBaを固溶させた酸化物超伝導体の固溶関係を系統的に制御した酸素分圧下のもとでSCFZ法により調べた。EPMAを用いて組成分析を行ったところ,酸素分圧を低くするほど,Baの固溶量が減少することがわかった。この結果は,+3価のLaサイトに+2価という相対的に低価数のBaを固溶させた相は,より高い酸素分圧下で安定化されることを示していると考えられる。したがって,高圧下で安定な相を常圧下で安定化させるには高価数の元素を添加することが有効であると推察される結果が得られた。しかしながら,高価数元素の添加は,超伝導特性の点では,電子ドープとなり,キャリアを減少させる働きがあるため望ましくない。そこで,今後は置換元素の組み合わせによりこの問題を解決していく必要があることがわかった。
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