2004 Fiscal Year Annual Research Report
複合型層状ペロブスカイトを利用した接合型単結晶成長および電荷ドープに関する研究
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14550002
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
吉崎 亮造 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 教授 (70011137)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池田 博 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 講師 (50272167)
古谷野 有 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 講師 (00215419)
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| Keywords | Bi-2212相 / Bi-2201相 / 超伝導ウィスカー / セカンドピーク効果 / 磁束フロー状態 / ナノウィスカー / BPSLCO / ウィスカーの成長位置制御 |
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| Research Abstract |
銅酸化物高温超伝導体Bi-2212相についてウィスカー(ヒゲ結晶)の作製と、本研究課題の遂行のためウィスカーの成長場所の制御に取り組んだ。その結果次の成果を得た。1.原料組成と成長条件の最適化を行い、本研究で開発したself-powder compaction法を用い、これまでよりも純良な単結晶ウィスカーの成長に成功した。2.ウィスカーの磁束フロー状態に、転移温度直下で臨界電流密度が磁場5-7mTにおいてで第2ピーク効果を示す新たな磁束の振る舞いを観測した。3.Bi-2212焼結体にBiを蒸着した部分にだけウィスカーを成長させる条件を見出し、ウィスカー成長場所が制御できることを示した。4.幅200nm程度のナノウィスカーの成長を確認した。
さらに銅酸化物高温超伝導体のBi-2201相の純良な単結晶育成について次の成果を得た。1.Bi-2201相は元素置換により4種類の超伝導体に区分できることを示した。BiSrCuO(12K)とBiPbSrCuO(20K)とBiSrLaCuO(38K)およびBiPbSrLaCuoの4種類である。()内はこれまで得られた最適組成における転移温度である。2.本研究ではPbとLaの同時添加効果を調べ、BiPbSrLaCuO系ではアニールを施した試料では最高点に温度は39.5K、as-grownの試料では43Kにまで上昇することを示した。3.さらに成長条件を最適化してゆくと超伝導開始温度として80Kにまで達する画期的なデータを得ている。現在検討中ではあるが、銅酸化物高温超伝導体に共通する揺らぎの効果をバルク効果として観測している可能性もある。この揺らぎの効果が本質的なものであるかあるいは局所的な酸素配列を伴うtetragonal相の出現によるものかについて検討している。
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