イオン散乱照射を利用した超高効率エネルギー機能材料の創生

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17H04980
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: エネルギー学
• 研究機関: 関西学院大学
• 研究代表者: 尾崎 壽紀 関西学院大学, 理工学部, 准教授 (20756663)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 薄膜 / イオン照射 / ナノ構造 / エネルギー機能材料

研究成果の概要

鉄系超伝導(FeSe0.5Te0.5 (FST))薄膜、及び銅酸化物高温超伝導(YBa2Cu3Oy(YBCO))薄膜へ比較的低エネルギーでイオン照射を行い、照射前後の超伝導特性、及び形成される結晶欠陥との関係を調べた。FST薄膜にAuイオンを6 MeVで照射することで、臨界電流密度Jcは自己磁場下(0 T)で低下せず、10 K、9 T(B//c)でJcが70 %上昇した。また、YBCO薄膜への10 MeV Auイオン照射により、4 T以上で、Jc(30 K)が約40 %向上することが確認された。これらの結果から、低エネルギーイオン照射は磁場中Jcを向上させるのに有効な手法であると考えられる。

自由記述の分野

超伝導材料

研究成果の学術的意義や社会的意義

低エネルギーイオン照射は、照射するイオン種やエネルギーを変化させることで形成する結晶欠陥・格子歪みといったナノ構造を容易に制御することが可能であり、また、鉄系超伝導体や銅酸化物高温超伝導体だけでなく様々なエネルギー機能材料にも適用可能な実用的な方法であることから、超高効率エネルギー材料の高性能化や新規機能材料創生のための新機軸となりうる。