• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2018 年度 実績報告書

第3世代超伝導線材実現のための基盤研究

研究課題

研究課題/領域番号 16H04646
研究機関名古屋大学

研究代表者

飯田 和昌  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (90749384)

研究分担者 生田 博志  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (30231129)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード鉄系超伝導体薄膜 / 積層欠陥 / 抵抗率異方性 / オフ基板
研究実績の概要

第3世代超伝導線材の実現に向けて,鉄系超伝導体薄膜の臨界電流特性を向上させる取り組みを行った。具体的には,[001]方向が[100]方向に数度傾斜したオフ基板の上に薄膜を成膜した。透過型電子顕微鏡(TEM)による組織観察の結果,薄膜内部には,多くの積層欠陥が観測された。この薄膜の臨界電流特性は,通常の基板の上に成膜された薄膜に比べて大幅に上昇した。本手法は,簡便に超伝導薄膜内に欠陥を導入することができることから,様々な超伝導薄膜の臨界電流特性向上に応用できる。また,オフ基板上に成膜された薄膜の傾斜方向と,それと垂直な方向の抵抗率を測定することで,c軸方向とab面内方向の抵抗率を求めることができる。これを利用して,大きな単結晶成長が困難なNdFeAs(O,F)のc軸方向とab面内方向の抵抗率を求めることに成功した。c軸方向とab面内方向の抵抗率の比から常伝導状態の異方性を求めたところ,組成により異方性の温度依存性が異なることが分かった。超伝導転移温度Tcが最も高い試料の異方性は,温度の低下と共に増加し,Tc直上で約250となった。一方,超伝導状態の電子の有効質量の異方性は抵抗率の磁場・角度依存性を測定し,異方的ギンズブルグ-ランダウ理論の式を用いて解析することにより求められる。その結果,Tc近傍で有効質量の異方性が2~3程度となった。抵抗率の異方性は,電子の散乱時間などを一定と仮定すると,有効質量の異方性の2乗に相当するが,常伝導状態の異方性は有効質量の異方性よりもかなり大きいことが分かる。鉄系超伝導体は鉄の3d軌道に由来する5つのバンドがフェルミ面を横切るマルチバンド超伝導体であることが報告されている。このことから,常伝導状態と超伝導状態における異方性の差は,伝導に寄与するバンドがそれぞれの状態で異なっているためであることが考えられる。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 4件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件)

  • [国際共同研究] Karlsruhe Institute of Technology(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Karlsruhe Institute of Technology
  • [国際共同研究] National High Field Magnetic Laboratory(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      National High Field Magnetic Laboratory
  • [雑誌論文] Novel method to study strain effect of thin films using a piezoelectric-based device and a flexible metallic substrate2019

    • 著者名/発表者名
      Iida Kazumasa、Sugimoto Yuwa、Hatano Takafumi、Urata Takahiro、Langer Marco、Holzapfel Bernhard、Haenisch Jens、Ikuta Hiroshi
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 12 ページ: 016503~016503

    • DOI

      10.7567/1882-0786/aaf6e6

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Grain boundary characteristics of oxypnictide NdFeAs(O,F) superconductors2019

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Iida, Taito Omura, Takuya Matsumoto, Takafumi Hatano, Hiroshi Ikuta
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1088/1361-6668/ab1660

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fe-based superconducting thin films - Preparation and tuning of superconducting properties2019

    • 著者名/発表者名
      Jens Haenisch, Kazumasa Iida, Ruben Huehne, Chiara Tarantini
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1088/1361-6668/ab1c00

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Vortex glass-liquid transition and activated flux motion in an epitaxial, superconducting NdFeAs(O,F) thin film2018

    • 著者名/発表者名
      Haenisch J.、Iida K.、Ohmura T.、Matsumoto T.、Hatano T.、Langer M.、Kauffmann-Weiss S.、Ikuta H.、Holzapfel B.
    • 雑誌名

      MRS Communications

      巻: 8 ページ: 1433~1438

    • DOI

      10.1557/mrc.2018.207

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Fe-based superconducting thin films on metallic substrates: Growth, characteristics, and relevant properties2018

    • 著者名/発表者名
      Iida Kazumasa、Haenisch Jens、Tarantini Chiara
    • 雑誌名

      Applied Physics Reviews

      巻: 5 ページ: 031304~031304

    • DOI

      10.1063/1.5032258

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Universal scaling behavior of the upper critical field in strained FeSe0.7Te0.3 thin films2018

    • 著者名/発表者名
      Yuan Feifei、Grinenko Vadim、Iida Kazumasa、Richter Stefan、Pukenas Aurimas、Skrotzki Werner、Sakoda Masahito、Naito Michio、Sala Alberto、Putti Marina、Yamashita Aichi、Takano Yoshihiko、Shi Zhixiang、Nielsch Kornelius、Huehne Ruben
    • 雑誌名

      New Journal of Physics

      巻: 20 ページ: 093012~093012

    • DOI

      10.1088/1367-2630/aade66

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Recent progress in thin-film growth of Fe-based superconductors: superior superconductivity achieved by thin films2018

    • 著者名/発表者名
      Sakoda Masahito、Iida Kazumasa、Naito Michio
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology

      巻: 31 ページ: 093001~093001

    • DOI

      10.1088/1361-6668/aabddb

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 傾斜基板上に成長したNdFeAs(O,F)薄膜の臨界電流特性2019

    • 著者名/発表者名
      飯田和昌,松本拓也,近藤圭介,畑野敬史,生田博志
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
  • [学会発表] Electronic Anisotropy of NdFeAs(O,F) Epitaxial Thin Films Grown on Vicinal- Cut MgO Substrates2018

    • 著者名/発表者名
      Takuya Matsumoto, Keisuke Kondo, Takafumi Hatano, Takahiro Urata, Kazumasa Iida, Hiroshi Ikuta
    • 学会等名
      31th International Symposium on Superconductivity
    • 国際学会
  • [学会発表] Grain boundary characteristics of NdFeAs(O,F) superconductors2018

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Iida, Taito Omura, Takuya Matsumoto, Takafumi Hatano, Hiroshi Ikuta
    • 学会等名
      Applied Superconductivity Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] ミスカットMgO基板上に成膜したNdFeAs(O,F)薄膜の輸送特性Ⅱ2018

    • 著者名/発表者名
      松本拓也,近藤圭介,畑野敬史,浦田隆広,飯田和昌,生田博志
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] Flux pinning in oxypnictide thin films2018

    • 著者名/発表者名
      K. Iida, C. Tarantini, J. Haenisch, F. Kurth, J. Jaroszynski, T. Omura, T. Matsumoto, T. Urata, T. Hatano, S. Meyer, S. Kauffmann-Weiss, B. Holzapfel, D. C. Larbalestier, H. Ikuta
    • 学会等名
      8th Forum on New Materials, CIMTEC2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Misorientaion angle dependence of inter-grain Jc for NdFeAs(O,F)2018

    • 著者名/発表者名
      K. Iida, T. Omura, T. Matsumoto, T. Hatano, H. Ikuta, S. Kaufmann-Weiss, B. Holzapfel, J. Haenisch, T. Boll, R. Schneider
    • 学会等名
      6th ICSM2018
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2019-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi