• 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

2014 年度 実施状況報告書

人工ピンの分子ドーピングと結晶化制御による高機能超伝導薄膜ナノエンジニアリング

研究課題

研究課題/領域番号 25390054
研究機関静岡大学

研究代表者

喜多 隆介  静岡大学, 工学研究科, 教授 (90303528)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード超伝導 / 酸化物 / 薄膜 / 有機金属塗布法
研究実績の概要

平成26年度は、酸化物高温超伝導体薄膜の電流輸送特性の高特性化を目指して、フッ素フリー有機金属塗布法(FF-MOD法)を用いて人工ピンドーピングのための希土類元素添加効果、およびREBCO薄膜においてREである希土類を2種類とした希土類元素混晶化効果について研究を行った。まず、添加用希土類元素としてHoについて検討した。HoをGdBCOに対して1-10mol%添加したところ、3-5mol%添加により超伝導相の結晶化に対して顕著な促進効果が見られた。また、薄膜表面の平坦性や充填率の向上についても効果が見られた。また、Ho5mol%添加により臨界電流密度が1.7倍に向上し、磁場中の輸送特性の指標であるアルファ値も低い値を示した。また、Hoに加えて同時にZrを1mol%添加したところ、臨界電流密度やアルファ値の改善に効果が見られた。(Gd,RE)BCOにおける希土類混晶化効果について、REとしてDyとSmについて調べた。その結果、Dyを20%から80%混晶化することにより安定して1MA/cm2以上の高い臨界電流密度を有する薄膜作製が可能であることが明らかとなった。また、Smを30%混晶化した超伝導薄膜において結晶配向性の向上が明らかとなった。さらに26年度は超伝導薄膜の厚膜化について予備的な実験を進めた。その結果、通常のFF-MOD法に加えて、液相を用いた薄膜形成法を用いることにより臨界電流特性を維持したまま、約2倍の厚膜化に成功した。次年度はこの新規な方法についても引き続き検討する予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初目的であった溶液法を用いた超伝導薄膜のナノエンジニアリングにおける人工ピンドーピングについて研究を進め、超伝導特性向上に対して2種類以上の希土類を混晶化することにより超伝導特性、特に電流輸送特性が向上することを明らかにし、また再現性向上に効果のある希土類元素について明らかにした。

今後の研究の推進方策

26年度は新たに超伝導薄膜の厚膜化について予備的な実験を進めた。その結果、液相アシスト有機金属塗布法の可能性を新規に見出した。本方法は、超伝導薄膜の高特性化に大きく貢献できる方法であると考えられるので、次年度は、本方法の基礎検討を進めつつ、超伝導薄膜の更なる高特性化とナノ構造解析に加えて注力したい。

次年度使用額が生じた理由

前年度末、新たな研究成果が出たため研究発表のため旅費として100,000円を前倒し請求した。2055円は旅費清算後の残額である。

次年度使用額の使用計画

前倒し請求分の残りであるので、今年度旅費に充当する予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] 118.Effect of Zr addition on the superconducting properties and microstructure of MOD-GdBCO films using fluorine-free solutions2014

    • 著者名/発表者名
      H. Suzuki, R. Kita, Y.Otsu, O. Miura, K. Yamada, K. Kaneko
    • 雑誌名

      Physics Procedia

      巻: 58C ページ: 162-165

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Effect of Ho Addition On The Fabrication of MOD- GdBCO Films Using Fluorine-Free MOD Method2014

    • 著者名/発表者名
      H. Suzuki, R. Kita, Y.Otsu, O. Miura, K. Yamada, K. Kaneko
    • 学会等名
      27th International Symposium on Superconductivity
    • 発表場所
      Tower Hall Funabori (東京都江戸川区船堀)
    • 年月日
      2014-11-26 – 2014-11-26
  • [学会発表] 金属オクチル酸塩を用いたフッ素フリー MOD 法による(Gd,Dy)Ba2Cu3Oy薄膜の作製2014

    • 著者名/発表者名
      山内亮平、喜多隆介、大津陽一、久保勇人、三浦大介、山田和広、金子賢治
    • 学会等名
      第75回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-18
  • [学会発表] フッ素フリー MOD 法による Gd 系超伝導薄膜への RE 混晶化効果2014

    • 著者名/発表者名
      廣岡健太、喜多隆介、大津陽一、久保勇人、三浦大介、山田和広、金子賢治
    • 学会等名
      第75回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-18
  • [学会発表] MOD 膜を用いた液相 - 固相成長法による薄膜の作製2014

    • 著者名/発表者名
      片柳聡史、喜多隆介、大津陽一、久保勇人、三浦大介、山田和広、金子賢治
    • 学会等名
      第75回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-18
  • [学会発表] フッ素フリー MOD-GdBCO 膜形成における Ho 添加濃度依存性2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木寛、喜多隆介、大津陽一、久保勇人、三浦大介、山田和広、金子賢治
    • 学会等名
      第75回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-18

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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