| 研究概要 |
本研究は電子ドープ系銅酸化物超伝導物質,Nd_<2-x>Ce_xCuO(NCCO)の良質単結晶を用い,比熱・帯磁率・抵抗率等の熱力学的測定を主な実験手段として,この系における本質的な物性を明らかにしていくことを目的としている.NCCOの超伝導転移温度や常伝導状態での電気伝導特性は試料育成後の酸素還元処理条件により,かなり変化することがしられている.本年度は溶媒移動浮遊帯域溶融(TSFZ)法により育成した試料を用い,NCCOにおける適切な酸素還元処理条件を調べ,次年度の研究に用いる試料の準備を行った.いくつかの条件のもとで酸素還元処理した試料の電気抵抗率を測定した結果,常伝導部分の外挿から求めた残留抵抗の値が小さくなるにしたがって,転移温度が単調増加することを見いだした.これは還元処理では抜けきれなかった頂点酸素の存在,あるいはCuO_2面の酸素欠損に起因する非磁性不純物効果によるものと考えられ,高い超伝導転移温度を発現させるためには適度な酸素分圧下で還元処理を行う必要があることがわかった.さらに,適切な酸素還元処理が行われ,頂点酸素が存在しないと考えられる試料と還元処理が不十分で頂点酸素が若干存在すると考えられる試料の圧力下における電気抵抗率測定を行った.ただし圧力は静水圧から若干ずれて,NCCOのc軸方向にわずかに高い圧力が加わるようになっている.その結果,頂点酸素が存在する試料の方が,超伝導転移温度の圧力依存性は大きく,圧力増加とともに急激な超伝導転移温度の抑制が起こる.これは結晶中に残っている頂点酸素がCuO_2面に近づくことで,局所的なポテンシャルの乱れをもたらした結果だと考えられる.
なお,原料棒作成のため今回購入した,復動型手動式20トンプレス機を使用した.
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