Exploratory research on high-performance conductive oxides for practical high-temperature superconducting wires.

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2022年度は、2021年度の研究結果を受けて、{100}<001>圧延再結晶集合組織Cuテープ上にNiをエピタキシャル成長させた基板上に、還元性雰囲気中で (Sr1-XLaX) TiO3、(Sr1-X NdX) TiO3の薄膜試料の作製を試みた。いずれの薄膜についても適切な成膜条件を見出し、２軸配向した薄膜を得ることに成功した。次に導電性中間層として(Sr1-XLaX) TiO3、(Sr1-X NdX) TiO3薄膜試料を形成したLa-STO/Ni/Cu試料およびNd-STO/Ni/Cu試料の上にYBa2Cu3O7を酸素雰囲気中でエピタキシャル成長させるための成膜条件の検討を行った。組成および置換率が異なると、エピタキシャル成長させるための最適な成膜条件は異なるものの、何れの組成および置換率の導電性中間層物質についても２軸配向したYBa2Cu3O7層を持ったYBa2Cu3O7/La-STO/Ni/Cu試料およびYBa2Cu3O7/Nd-STO/Ni/Cu試料を作製することに成功した。得られた試料のX線回折測定および試料断面の電子顕微鏡観察結果より、組成、置換率によっては導電性中間層/Ni界面にNiOが生成していることが確認できた。具体的には(Sr1-XLaX) TiO3導電性中間層の方が、(Sr1-X NdX) TiO3導電性中間層よりも酸素の透過を防止する能力に優れていることを明らかにした。また、(Sr1-XLaX) TiO3についてはx=0.05~0.15の置換率とした時にNiOが最も生成しにくいことが分かった。