1998 Fiscal Year Annual Research Report
二次元高温超伝導体における電荷並びに磁束量子のKT転移に関する研究
Project/Area Number |
10142208
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Research Institution | Osaka University |
Principal Investigator |
境 一男 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30196034)
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Keywords | 酸化物高温超伝導体 / (Bi2201 / Bi2212)混晶薄膜 / KT転移 / 面抵抗 / 量子抵抗 / vortex / 電荷のKT転移 / イオンビームスパッタ法 |
Research Abstract |
絶縁体であるBi2201相とTc〜80KであるBi2212相のモル分率を任意に変えて作製した混晶膜での面抵抗を測定し,KT転移との関係を明らかにする事を試みた。膜作成はイオンビームスパッタ法により,混晶膜の各組成はX線回折パターンからHendricks-Tellerの式を用いて割り出したものである。以下,結果ならびに考察を箇条書きにする。 1. 混晶膜であるにも拘わらず,そのTc以下での伝導機構はvortexおよびanti-vortex対,またはstringの形成に依存した温度依存性を示した。 2. (Bi2201/B12212)混晶薄膜において,Bi2212モル分率が約50%で,超伝導/絶縁体転移が生じる。そのモル分率での常伝導時の抵抗は約4.0KΩであり,この値は量子抵抗h/(2e)^2〜6.5kΩにほぼ一致する。また,48mol%分率の混晶薄膜のT_<c,onset>は80Kを示したが,50Kより低い温度以下で面抵抗に上昇が見られた。これは電荷のKT転移の影響であると解釈される。すなわち,Bi2201の絶縁相のグレイン上に電荷が局在したために,伝導電子のキャリアー濃度が減少した事に起因している。 3. vortex-anti-vortex対またはstringの形成温度(T_<KT>^V)は混晶薄膜中のBi2212相のモル分率に併せて増加する事が分かった。特に90mol%近傍から急激に上昇する。また面抵抗測定との相関も同様の関係示し,面抵抗の減少によりT_<KT>^Vを上昇させている。また,転移開始温度は試料に関係なく約80Kを示しており,その面抵抗もほぼ同様の値を示しているが,膜中のモル分率と面抵抗の間には必ずしも規則性がない。そのため,これは伝導経路と深く関係している事を暗示している。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] K.Sakai, S.Migita, K.Yamada et al.: "Magnetic Anomaly of Y-_xSr_xV0_<3-δ>" Physica C(accepted : PHYSC4061). in press. (1999)
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[Publications] H.Ota, K.Sakai and H.Murakami: "Charge and Vortex Kosterlitz-Thouless Transitions in Bi-superconducting Mixed Crystal Thin Films" Physica C(accepted : PHYSC4115). in press. (1999)
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[Publications] K.Sakai, M.Ogura, and F.Ahmed: "MgO(l00) Surface Developement by Wet-etching used Aqueous or Non-aquerous Phospholic Solution" Proc.Forum on New Materials-Science and Engineering of HTc Superconductivity, Florence Italy, 14th-19th June,1998. in press. (1999)
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[Publications] Y.Qi, K.Sakai, H.Murakami, M.Seto, and T.Utsunomiya: "Electronic Propertiey of BSCCO superlattice thin Films Fabricated by Reactive Co-deposition Method" Proc.Forum on New Materials-Science and Engineering of HTC Superconductivity, Florence Italy, 14th-19th June,1998. in press. (1999)
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[Publications] M.Ogura, K.Sakai and S.Hara: "Wet-etching of MgO(l00) by Aqueous and Non-aquerous Phospholic Solutions" Advance on Superconductivitiy. X. 995-998 (1998)
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[Publications] F.Ahmed, M.Doi, K.Hayashi and K.Sakai: "MgO(100) Substrate Preparation for the Fabrication of High-TC BSCCO Thin Films" Advance on Superconductivitiy. X. 1081-1084 (1998)