研究課題/領域番号 |
21H01377
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研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
研究代表者 |
石田 茂之 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (90738064)
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研究分担者 |
永崎 洋 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 首席研究員 (20242018)
辻本 学 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (20725890)
西尾 太一郎 東京理科大学, 理学部第二部物理学科, 教授 (40370449)
柏木 隆成 筑波大学, 数理物質系, 講師 (40381644)
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研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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キーワード | 臨界電流密度 / 銅酸化物高温超伝導体 / ドープ量依存性 / 磁束ピン止め / 超伝導臨界温度 / 電子相図 |
研究実績の概要 |
前年度までに、銅酸化物高温超伝導体Bi2+xSr2-xCaCu2O8+δの単結晶を用いて、臨界電流密度Jcのキャリアドープ量依存性およびその化学組成(Bi:Sr比)の違いが及ぼす影響について調べた。その結果、Bi:Sr比に依らずJcは不足ドープ領域と過剰ドープ領域の2か所にピークを示すこと、ピークの大きさと位置(ドープ量p)はBi:Sr比に依存することを明らかにしてきた。また、上部臨界磁場Hc2(コヒーレンス長ξ)の評価にも着手した。 今年度は、Bi2+xSr2-xCaCu2O8+δのHc2および超流動密度ρs(磁場侵入長λ)のドープ量依存性の評価を実施した。その結果、今回調整したドープ量の範囲(0.09≦p≦0.21)では、Hc2およびρsは不足ドープから過剰ドープに向けて単調に増大する結果を得た。この結果は、Jcのドープ量依存性に見られた不足ドープ領域におけるピークは、超伝導パラメータの変化ではなく、主たる磁束ピン止め中心の性質の変化(あるいは出現)に起因することを示唆する。Jcの温度依存性および磁場依存性の解析を行った結果からは、不足ドープ側における主たる磁束ピン止め機構は比較的大きな(コヒーレンス長程度の)欠陥であると考えられる。その起源として、電子相図由来(競合秩序など)と化学組成/結晶構造の変化の2つの可能性を検討している。 その他の銅酸化物高温超伝導体のJc特性の評価にあたり、最も高い超伝導臨界温度Tcを持つHgBa2Ca2Cu3O8+δを対象とした。フラックス法を用いて、Hgの一部をReで置換した(Hg,Re)Ba2Ca2Cu3O8+δの単結晶試料を作製することに成功した。得られた単結晶試料についてJc等の超伝導特性の評価を行い、Bi系銅酸化物との比較を行った。
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現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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