アシストピン導入による１次元ピン含有高温超伝導薄膜の高臨界電流密度化

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23760288
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 末吉 哲郎 熊本大学, 自然科学研究科, 助教 (20315287)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 高温超伝導体 / 臨界電流密度 / ハイブリッド磁束ピンニング / 重イオン照射 / 擬似多層膜 / 1次元ピン / 3次元ピン

研究概要

BaZrO3ナノ粒子のサイズ，空間分布を制御したBaZrO3/YBa2Cu3Oy擬似多層膜のc軸方向に対し，200 MeVのXeイオンを照射して，1次元ピンと3次元ピンの組み合わせからなる磁束ピンニングのハイブリッド効果について調べた．BaZrO3ナノ粒子のサイズが大きくなると，重イオン照射で形成される柱状欠陥にトラップされない磁束線や柱状欠陥から折れ曲がって外れる磁束線のキンクに対し，BaZrO3ナノ粒子が有効にピン止め作用することで，高温，高磁場領域での臨界電流密度Jcが向上した．この結果は，ハイブリッド磁束ピンニングにおいて，3次元ピンのサイズが重要な因子の一つであることを意味している．

研究成果

• [雑誌論文] Angular dependence of critical current density in BaZrO_3 / YBa_2Cu_3O_y quasi-multilayered films with columnar defects (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Sueyoshi, T. Koutaki, T. Fujiyoshi, F. Mitsugi, T. Ikegami, N. Ishikawa
  • 雑誌名: Physica C 494 ページ: 153-157
  • 査読あり
• [雑誌論文] Angular dependence of critical current density in YBCO films with columnar defects crossing at widespread angles (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Sueyoshi, Yuuichi Furuki, Eiki Tanaka, Takanori Fujiyoshi, Fumiaki Mitsugi, Tomoaki Ikegami, and Norito Ishikawa
  • 雑誌名: IEEE. Trans. Appl. Supercond 巻: 23 ページ: 8002404
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of layer thickness and growth temperature on in-field J_c in BaZrO_3 / YBa_2Cu_3O_y quasi-multilayered films (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Sueyoshi, M. Mori, K. Tsuchiya, K. Yonekura, T. Fujiyoshi, F. Mitsugi, T. Ikegami
  • 雑誌名: Physica C 494 ページ: 134-138
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superconducting properties of YBCO thin films fabricated by PLD method with underwater shock-compacted targets (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Tsuchiya, T. Sueyoshi, T. Fujiyoshi, F. Mitsugi, T. Ikegami and Y. Kim
  • 雑誌名: The proceedings of the 24th International Cryogenic Engineering Conference and the International Cryogenic Materials Conference 2012 ページ: 899-902
  • 査読あり
• [雑誌論文] Angular dependences of critical current density and n-value in YBCO thin films at high density of columnar defects (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Sueyoshi, T. Nishimura, T. Fujiyoshi, F. Mitsugi, T. Ikegami, N. Ishikawa
  • 雑誌名: The proceedings of the 24th International Cryogenic Engineering Conference and the International Cryogenic Materials Conference 2012 ページ: 899-902
  • 査読あり
• [雑誌論文] MgB_2 thin films with high Jc fabricated on Al tape substrates by electron beam evaporation (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Yonekura, T. Fujiyoshi, T. Sueyoshi, K. Okita, T. Doi, K. Yoshihara, S. Awaji, K. Watanabe
  • 雑誌名: Physica C 480 ページ: 108-110
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of misorientation angle on third harmonic voltages V_3 induced by YBCO thin films on bi-crystal substrates (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Oktia, M. Tanigawa, S. Kasahara, Y. Hatanaka, T. Sueyoshi, T. Fujiyoshi
  • 雑誌名: Physics Procedia 27 ページ: 292-295
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of multiple angled columnar defects on critical current density and n-value in YBCO thin films (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Sueyoshi, T. Nishimura, T. Fujiyoshi, F. Mitsugi, T. Ikegami, N. Ishikawa
  • 雑誌名: Physics Procedia 36 ページ: 1570-1575
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inductive measurement of in-field critical current density of YBCO thin film on a SrTiO_3 bicrystal substrate using the third harmonic voltage method (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Okita, Y. Hatanaka, A. Adachi, T. Sueyoshi, T. Fujiyoshi
  • 雑誌名: Supercond. Sci. Technol 巻: 24 ページ: 125004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flux pinning properties of MgB_2 thin films on Al tape substrates deposited by electron beam evaporation (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Yonekura, T. Fujiyoshi, T. Sueyoshi, T. Doi, T. Nishikawa
  • 雑誌名: Physica C 472 ページ: 1142-1144
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth temperature dependence of flux pinning properties in ErBa_2Cu_3O_y thin films with nano-rods (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Haruta, T. Sueyoshi, T. Fujiyoshi, M. Mukaida, H. Kai, K. Matsumoto, P. Mele, T. Maeda, S. Horii
  • 雑誌名: Physica C 472 ページ: 944-946
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of crossing angles of columnar defects on vortex glass transition in YBCO thin films (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Sueyoshi, T. Sogo, K. Yonekura, T. Fujiyoshi, F. Mitsugi, T. Ikegami, N. Ishikawa, S. Awaji, K. Watanabe
  • 雑誌名: Physica C 472 ページ: 1029-1032
  • 査読あり
• [学会発表] BCO薄膜の抵抗率の磁場角度依存性に対する柱状欠陥の方向分散の影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 末吉哲郎,古木裕一,藤吉孝則,光木文秋,池上知顯
  • 学会等名: 第60回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学,神奈川県厚木市
  • 年月日: 2013-03-29
• [学会発表] スパッタリング法で作製したBi,Pb2223薄膜の超伝導特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤吉孝則,末吉哲郎,吉村兆貢,土屋啓輔,松本明善,北口仁
  • 学会等名: 第60回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学,神奈川県厚木市
  • 年月日: 2013-03-29
• [学会発表] Angular dependence of critical current density in BaZrO_3 / YBa_2Cu_3O_y quasi-multilayered films with columnar defects" (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Sueyoshi, T. Koutaki, T. Fujiyoshi, F. Mitsugi, T. Ikegami
  • 学会等名: 25rd International symposium on superconductivity
  • 発表場所: TOWER HALL FUNABORI, Tokyo
  • 年月日: 2012-12-04
• [学会発表] 広範囲に方向分散した柱状欠陥を導入したYBCO薄膜の磁束ピンニング特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 末吉哲郎,古木裕一,藤吉孝則,光木文秋,池上知顯
  • 学会等名: 第86回2012年度秋季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: いわて県民情報交流センター,岩手県盛岡市
  • 年月日: 2012-11-09
• [学会発表] スパッタリング法により作製したBi,Pb-2223薄膜の臨界電流密度 (2012)
  • 著者名/発表者名: 土屋啓輔,吉村兆貢,末吉哲郎,藤吉孝則,松本明善,北口仁
  • 学会等名: 第86回2012年度秋季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: いわて県民情報交流センター,岩手県盛岡市
  • 年月日: 2012-11-08
• [学会発表] Influence of anisotropically splayed columnar defects on angular dependece of critical current density in YBCO thin films (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Sueyoshi, T. Fujiyoshi, F. Mitsugi, T. Ikegami, N. Ishikawa
  • 学会等名: 8th International Symposium on Swift Heavy Ions in Matter (SHIM 2012)
  • 発表場所: Kyoto University Clock Tower Centennial Hall, Kyoto, Japan
  • 年月日: 2012-10-26
• [学会発表] Angular dependence of critical current density in YBCO films with columnar defects crossing at widespread angles (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Sueyoshi, Y. Furuki, E. Tanaka, T. Fujiyoshi, F. Mitsugi, T. Ikegami, N. Ishikawa
  • 学会等名: American Superconductivity Conference 2012
  • 発表場所: Oregon Convention Center, Portland, Oregon, USA
  • 年月日: 2012-10-26
• [学会発表] 柱状欠陥を導入したBZO/YBCO擬似多層膜のピンニング特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 末吉哲郎,藤吉孝則,光木文秋,池上知顯
  • 学会等名: 2012年第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学・松山大学,愛媛県松山市
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] Angular dependences of critical current density and n-value in YBCO thin films at high density of columnar defects (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Sueyoshi, T. Nishimura, T. Fujiyoshi, F. Mitsugi, T. Ikegami, N. Ishikawa
  • 学会等名: 24th International Cryogenic Engineering Conference and the International Cryogenic Materials Conference 2012
  • 発表場所: Fukuoka International Congress Center, Fukuoka, Japan
  • 年月日: 2012-05-15
• [学会発表] Superconducting properties of YBCO thin films fabricated by PLD method with underwater shock-compacted targets (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Tsuchiya, T. Sueyoshi, T. Fujiyoshi, F. Mitsugi, T. Ikegami and Y. Kim
  • 学会等名: 24th International Cryogenic Engineering Conference and the International Cryogenic Materials Conference 2012
  • 発表場所: Fukuoka International Congress Center, Fukuoka, Japan
  • 年月日: 2012-05-06
• [学会発表] 第三高調波電圧誘導法におけるSrTiO_3バイクリスタル基板の傾斜角の効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤吉孝則,沖田健佑,谷川将志,笠原慎平,末吉哲郎
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学・早稲田キャンパス,東京
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] 複数方向の柱状欠陥を導入したYBCO薄膜のJ_cの磁場角度依存性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 末吉哲郎,田中瑛貴,藤吉孝則,光木文秋,池上知顯
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学・早稲田キャンパス,東京
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] 第三高調波電圧誘導法におけるV_3のSrTiO_3バイクリスタル基板傾斜角依存性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 沖田健佑,谷川将志,笠原慎平,畠中裕宅,末吉哲郎,藤吉孝則
  • 学会等名: 第85回2011年度秋季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 金沢歌劇座,石川県金沢市
  • 年月日: 2011-11-11
• [学会発表] 衝撃固化ターゲットを用いたPLD法YBCO薄膜の超伝導特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 土屋啓輔,末吉哲郎,藤吉孝則,光木文秋,池上知顯,金永国
  • 学会等名: 第85回2011年度秋季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 金沢歌劇座,石川県金沢市
  • 年月日: 2011-11-11
• [学会発表] Influence of crystal grain-boundary on in-field J_c in YBCO thin films measured by the third harmonic voltage method (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Okita, Y. Hatanaka, T. Fujiyoshi, T. Sueyoshi
  • 学会等名: 24rd International symposium on superconductivity
  • 発表場所: TOWER HALL FUNABORI, Tokyo
  • 年月日: 2011-10-26
• [学会発表] Influence of layer thickness and growth temperature on in-field J_c in BaZrO_3 / YBa_2Cu_3O_y quasi-multilayered films (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Sueyoshi, M. Mori, K. Tsuchiya, K. Yonekura, T. Fujiyoshi, F. Mitsugi, T. Ikegami
  • 学会等名: 24rd International symposium on superconductivity
  • 発表場所: TOWER HALL FUNABORI, Tokyo
  • 年月日: 2011-10-25
• [学会発表] EBE法で作製したAlテープ基板上MgB_2薄膜の磁束ピンニング特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤吉孝則,米倉健志,末吉哲郎,沖田健祐,土井俊哉,吉原和樹,淡路智,渡辺和雄
  • 学会等名: 2011年第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学・白川キャンパス,山形市
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] 誘導法による結晶粒界上のJc磁場依存性の評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 沖田健佑,畠中裕宅,藤吉孝則,末吉哲郎
  • 学会等名: 2011年第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学・白川キャンパス,山形市
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] YBCO薄膜のJ_cとn値に対する高密度の柱状欠陥の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 末吉哲郎,西村太宏,米倉健志,藤吉孝則,光木文秋,池上知顯
  • 学会等名: 2011年第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学・白川キャンパス,山形市
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] Alテープ基板上に作製したMgB_2超伝導薄膜の輸送特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 米倉健志,藤吉孝則,末吉哲郎,土井俊哉,吉原和樹,淡路智,渡辺和雄
  • 学会等名: 第84回2011年度春季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 物質材料研究機構,茨城県つくば市
  • 年月日: 2011-05-19
• [学会発表] 第三高調波電圧誘導法によるバイクリスタルSrTiO_3基板上YBCO薄膜のJ_c磁場依存性の測定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 沖田健佑,畠中裕宅,藤吉孝則,末吉哲郎
  • 学会等名: 第84回2011年度春季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 物質材料研究機構,茨城県つくば市
  • 年月日: 2011-05-18
• [学会発表] BaZrO_3/YBa_2Cu_3O_y擬似多層膜の磁場中J_cに対する層厚および成膜温度の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 末吉哲郎,森正吉,土屋啓輔,米倉健志,藤吉孝則,光木文秋,池上知顯
  • 学会等名: 第84回2011年度春季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 物質材料研究機構,茨城県つくば市
  • 年月日: 2011-05-18
• [学会発表] Influence of multiple angled columnar defects on critical current density and n-value in YBCO thin films
  • 著者名/発表者名: T. Sueyoshi, T. Nishimura, T. Fujiyoshi, F. Mitsugi, T. Ikegami, N. Ishikawa
  • 学会等名: European Conference on applied superconductors 2011
  • 発表場所: World Forum, The Hague, The Neatherlands