マイクロ波吸収による高温超伝導体の磁束ピンニングに及ぼす放射線照射効果の研究

辐射辐照对高温超导体微波吸收磁通钉扎效应的研究

• 批准号: 11750574
• 负责人: 椎山 謙一
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750574/
• 关键词: 酸化物高温超伝導体; マイクロ波吸収; 磁束ピンニング; 放射線照射

【序論】高温超伝導体は核融合炉における電磁石用線材として期待されている。実用化のためにはより高い臨界電流密度Jcが要求され、そのためには超伝導体内の磁束をピンニングする必要がある。磁束ピンニングの大きさの指標としてピンニングポテンシャルU_0があり、マイクロ波吸収法を用いた磁化緩和測定により求めることが出来る。この方法での測定値の精度は非常に高いが技術的困難なためこの方法での測定例はほとんどない。本研究の目的は高温超伝導体のU_0をマイクロ波吸収法による磁化緩和測定により求め、その磁場依存性を調べることおよび、それらに対する照射効果を調べることである。【実験方法】試料として多結晶YBa_2Cu_3O_<7-δ>を用いた。この試料に100keVのHe^+を室温で1.4x10^<19>および2.6x10^<19>ions/m^2照射した。これらの非照射および照射試料についてマイクロ波吸収法を用いて磁化緩和測定を行った。なお、測定温度は77K、印加磁場範囲は0.026〜0.13Tである。【結果】磁化緩和測定の結果、マイクロ波吸収量が時間の対数に対して減少していくこと、また磁場とともにその減少率が大きくなることがわかった。Anderson-Kimの理論U_0=kT[d(R/R_0)/d(Int)](k:ボルツマン定数T:測定温度R_0:マイクロ波初期吸収量)よりU_0を求めると、その値は1.83〜10.0(非照射)、0.045〜0.10(1.4x10^<19>ions/m^2)および0.085〜0.18eV(2.6x10^<19>ions/m^2)となった。また、U_0の磁場(H)依存性が、Yeshurunの提唱する式U_0=AH^<-n>(A:定数)に従うと仮定し、nの値を求めると0.42±0.03(非照射)、0.29±0.03(1.4x10^<19>ions/m^2)および0.23±0.01(2.6x10^<19>ions/m^2)となった。

[Introduction] High-temperature conductor and nuclear fusion furnace for electromagnets with wire materials and expectations. High critical current density Jc is required for practical applications. The magnetic beam absorption method is used to measure the magnetization relaxation. The accuracy of this method is very high, and the technical difficulties are very high. The purpose of this study is to determine the magnetic field dependence of U_0 in high temperature superconducting conductors by wave absorption method. [Method] The sample is polycrystalline YBa_2Cu_3O_<7-δ>. The sample was irradiated with 100keV He^+ at room temperature of 1.4x10^+ <19>and 2.6x10^<19>ions/m2. The method of magnetic relaxation is used in the determination of non-irradiated and irradiated samples. Measurement temperature 77K, Inca magnetic field range 0.026 ~ 0.13 T. [Results] The results of magnetization relaxation measurement show that the decrease rate of the absorption amount of the magnetic field is large. Anderson-Kim's theoretical U_0=kT[d(R/R_0)/d(Int)](k:<19><19>U_0 is dependent on the magnetic field (H), and Yeshurun is referred to as U_0=AH^<-n>(A: constant number), n = 0.42±0.03(non-irradiated), 0.29±0.03(1.4x10^<19>ions/m^2), 0.23±0.01(2.6x10^ions/<19>m^2).