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2008 年度 実績報告書

超伝導体の回転運動に伴う電気力学効果の観測によるマクロ量子系の新しい物性探求

研究課題

研究課題/領域番号 18654065
研究機関京都工芸繊維大学

研究代表者

萩原 亮  京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 准教授 (70198654)

キーワード単極誘導 / Faraday回転子 / 並進相対運動 / 銅酸化物超伝導体 / Pr置換系超伝導体 / Pr124 / Pr123 / 混合焼結体
研究概要

本研究は、Faradayの発見した単極誘導(MI)効果が、固体中のキャリアが結晶格子から受ける散乱を反映したもので物性研究手段にもなる現象であることに着眼し、今日においてもしばしば論争の原因となる回転座標系への変換の問題から逃れた、よりシンプルで明確な実験のアレンジを考案し、それを超伝導体の物性測定に適用することまでを試みたものである。
金属円筒回転子の両端に、同極対向型にNd系永久磁石を配する装置アレンジを採用し、回転子と、その外部の還路配線系の両者のそれぞれを独立に回転運動させる実験を行うことで、導体回転子と還路配線系の(並進的)相対速度に比例した誘導電流が明確に観測された。また、回転方向の反転を行うことで、相対速度に対する電圧の反転対称性も厳密に確められた。さらに、付随的な成果として、このアレンジを用いた場合には、発電機構としての内部抵抗が、従来型のFaraday回転子に比べ数割程度低減することが分かった。これにより、低電圧・大電流発電機としての応用技術にも結びつく可能性が生じた。
一方、同様の装置系で超伝導MI(電流)をとらえようと試みたが、超伝導転移点の上下で有意な信号の差は検出されず、クーパー対の散乱効果の有無は判定できなかった。これについては、今後の継続課題とする予定である。
上と並行して、今後、MI効果と関連した実験を予定するY系およびPr系酸化物伝導体の基礎物性を調べた。着目されるのは、これまで超伝導を示さないとされているPr124とPr123の両者を混合焼結し還元処理した試料が、超伝導の兆候を示した事実である。このことは、Pr124中のCuO複鎖がPr123領域からの電界移動の影響を受け、超伝導になる可能性を示唆している。なお、次頁以降に記載した、現時点で報告・出版されている成果は、この酸化物伝導体の物性に関するものであることを付記しておく。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Superconductive Transition and the Intergrain Effects of Mixture Ceramic Systems Synthesized using Citrate Pyrolysis Precursor Method2009

    • 著者名/発表者名
      M. Hagiwara, R. Kitada, T. Shima, K. Nishio, H. Deguchi, K. Koyama, M. Matsuura
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series (doi : 10.1088/1742-6596/150/5/052065) 150(電子出版)

      ページ: 052065

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transport Properties of a Josephson-Coupled Network in a Superconductive Ceramic of YBa_2Cu_4O_82009

    • 著者名/発表者名
      H. Deguchi, D. Nawa, Y. Hashimoto, M. Mito, S. Takagi, M. Hagiwara, K. Koyama
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series (doi : 10. 1088/1742-6596/150/5/052043) 150(電子出版)

      ページ: 052043

    • 査読あり
  • [学会発表] YBa_2Cu_4O_8超伝導セラミクスとその希釈混合焼結体のグレイン間秩序化過程2009

    • 著者名/発表者名
      北田亮平, 萩原亮, 島龍夫, 橋本雄一郎, 出口博之
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学(東京都豊島区)
    • 年月日
      2009-03-28
  • [学会発表] citrate pyrolysis法を用いて合成した混合セラミクス系の超伝導発現と秩序化2008

    • 著者名/発表者名
      萩原亮, 北田亮平, 島龍夫, 西尾弘司, 出口博之, 小山晋之
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学上田キャンパス(盛岡市)
    • 年月日
      2008-09-21
  • [学会発表] YBCO超伝導セラミクスのカイラルグラス転移における電気伝導2008

    • 著者名/発表者名
      橋本雄一郎, 出口博之, 美藤正樹, 高木精志, 萩原亮, 小山晋之
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学上田キャンパス(盛岡市)
    • 年月日
      2008-09-21
  • [学会発表] Structure and Superconductivity of Pr-Ba-Cu-O Crystals Prepared by Ambient Pressure Synthesis Using Citrate Pyrolysis Method2008

    • 著者名/発表者名
      K. Nishio, T. Isshiki, T. Shima, M. Hagiwara
    • 学会等名
      14th European Microscopy Congress (EMC2008)
    • 発表場所
      Aachen, GERMANY
    • 年月日
      2008-09-02
  • [学会発表] Superconductive Transition and the Intergrain Effects of Mixture Ceramic Systems Synthesized using Citrate Pyrolysis Precursor Method2008

    • 著者名/発表者名
      M. Hagiwara, R. Kitada, T. Shima, K. Nishio, H. Deguchi, K. Koyama, M. Matsuura
    • 学会等名
      25th International Conference on Low Temperature Physics (LT25)
    • 発表場所
      Amsterdam, THE NETHER LANDS
    • 年月日
      2008-08-09

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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