超伝導体の回転運動に伴う電気力学効果の観測によるマクロ量子系の新しい物性探求

通过观察与超导体旋转运动相关的电动力效应，探索宏观量子系统的新物理性质

• 批准号: 18654065
• 负责人: 萩原 亮
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18654065/
• 关键词: 単極誘導; Faraday回転子; 並進相対運動; 銅酸化物超伝導体; Pr置換系超伝導体; Pr124; Pr123; 混合焼結体; 回転相対運動; 電気力学; 誘導起電力; 誘導電流; Pr系超伝導体; 格子散乱; Pr-Ba-Cu-O系超伝導体

本研究は、Faradayの発見した単極誘導(MI)効果が、固体中のキャリアが結晶格子から受ける散乱を反映したもので物性研究手段にもなる現象であることに着眼し、今日においてもしばしば論争の原因となる回転座標系への変換の問題から逃れた、よりシンプルで明確な実験のアレンジを考案し、それを超伝導体の物性測定に適用することまでを試みたものである。金属円筒回転子の両端に、同極対向型にNd系永久磁石を配する装置アレンジを採用し、回転子と、その外部の還路配線系の両者のそれぞれを独立に回転運動させる実験を行うことで、導体回転子と還路配線系の(並進的)相対速度に比例した誘導電流が明確に観測された。また、回転方向の反転を行うことで、相対速度に対する電圧の反転対称性も厳密に確められた。さらに、付随的な成果として、このアレンジを用いた場合には、発電機構としての内部抵抗が、従来型のFaraday回転子に比べ数割程度低減することが分かった。これにより、低電圧・大電流発電機としての応用技術にも結びつく可能性が生じた。一方、同様の装置系で超伝導MI(電流)をとらえようと試みたが、超伝導転移点の上下で有意な信号の差は検出されず、クーパー対の散乱効果の有無は判定できなかった。これについては、今後の継続課題とする予定である。上と並行して、今後、MI効果と関連した実験を予定するY系およびPr系酸化物伝導体の基礎物性を調べた。着目されるのは、これまで超伝導を示さないとされているPr124とPr123の両者を混合焼結し還元処理した試料が、超伝導の兆候を示した事実である。このことは、Pr124中のCuO複鎖がPr123領域からの電界移動の影響を受け、超伝導になる可能性を示唆している。なお、次頁以降に記載した、現時点で報告・出版されている成果は、この酸化物伝導体の物性に関するものであることを付記しておく。

This study は, Faraday の 発 see し た 単 pole induction (MI) working fruit が, solid の キ ャ リ ア が crystal lattice か ら by け る scattered を reflect し た も の で property research techniques に も な る phenomenon で あ る こ と に eyes し and today に お い て も し ば し ば debate の reason と な る back planning coordinate system へ の variations in の problem か ら fled れ た, よ り シ ン プ ル で clear な be 験 の ア レ ン ジ し を test case, そ れ を super conductor 伝 の physical properties determination に applicable す る こ と ま で を try み た も の で あ る. Metal has drifted back towards &yen; cone back to planning の struck に, with extremely to the type of seaborne に Nd department permanent magnet を match す る device ア レ ン ジ を し, back to the planning と, そ の external の way also wiring is の struck is の そ れ ぞ れ を independent に back planning movement さ せ る be 験 を line う こ と で, conductor to planning と wiring system also road の proportion (hand) phase velocity に seaborne し た induced current が clear に 観 さ measurement Youdaoplaceholder0. ま た の inverse planning, back to the planning direction line を う こ と で, phase velocity に seaborne seaborne す る electric 圧 の inverse planning polices according to sexual も 厳 dense に め indeed ら れ た. さ ら に, pay with な と し て, こ の ア レ ン ジ を with い た occasions に は, 発 electric institutions と し て の が internal resistance, 従 to の Faraday planning に son back than the low degree of べ number cut reduction す る こ と が points か っ た. こ れ に よ り 圧, low electricity, large current 発 motor と し て の 応 technology に も knot び つ く possibility が raw じ た. Side, with others in の device is で super 伝 guide MI (current) を と ら え よ う と try み た が, super 伝 guide planning moving point up and down の で intentionally な poor signal の は 検 out さ れ ず, ク ー パ ー の seaborne scattered unseen fruit の presence of は determine で き な か っ た. Youdaoplaceholder0 れに れに て て, for the future, <s:1> 継続 topics とする will be determined である. On parallel し と て, in the future, MI unseen fruit と masato even し た be 験 を designated す る Y series お よ び Pr department acidification content based property を adjustable べ 伝 conductor の た. The mesh さ れ る の は, こ れ ま で super 伝 guide を shown さ な い と さ れ て い る Pr124 と Pr123 の struck the を mixed 焼 knot し haven yuan 処 し た sample が, super 伝 guide の trillion を shown し た things be で あ る. こ の こ と は, Pr124 の CuO after lock が Pr123 field か ら の electricity industry moving の を by け, super 伝 に な を る possibility in stopping し て い る. な お, time to drop に recorded し た, present some で report published さ れ て い る results は, こ の acidification content 伝 conductor の property に masato す る も の で あ る こ と を pay down し て お く.

项目成果

Superconductivity of Reduction-Treated Ceramic Material of Pr_2Ba_4Cu_7O_<15-δ> Mixed with the Related Structure Phases

相关结构相混合的Pr_2Ba_4Cu_7O_<15-δ>还原处理陶瓷材料的超导性

• 发表时间: 2007
• 作者: M. Hagiwara;S. Tanaka;T. Shima;K. Gtoh;S. Kanda;T. Saito;K. Koyama
• 通讯作者: K. Koyama

Structure and Superconductivity of Pr-Ba-Cu-O Crystals Prepared by Ambient Pressure Synthesis Using Citrate Pyrolysis Method

柠檬酸盐热解法常压合成Pr-Ba-Cu-O晶体的结构与超导性能

• 发表时间: 2008
• 作者: K. Nishio;T. Isshiki;T. Shima;M. Hagiwara
• 通讯作者: M. Hagiwara

YBa_2Cu_4O_8超伝導セラミクスとその希釈混合焼結体のグレイン間秩序化過程

YBa_2Cu_4O_8超导陶瓷及其稀混合烧结体的晶间有序化过程

• 发表时间: 2009
• 作者: 北田亮平;萩原亮;島龍夫;橋本雄一郎;出口博之
• 通讯作者: 出口博之

Transport Properties of a Josephson-Coupled Network in a Superconductive Ceramic of YBa_2Cu_4O_8

YBa_2Cu_4O_8超导陶瓷中约瑟夫森耦合网络的传输特性

• 发表时间: 2009
• 期刊: Journal of Physics : Conference Series (doi : 10. 1088/1742-6596/150/5/052043) 150(電子出版)
• 作者: H. Deguchi;D. Nawa;Y. Hashimoto;M. Mito;S. Takagi;M. Hagiwara;K. Koyama
• 通讯作者: K. Koyama

Superconductivity and structural characteristics of ceramic Pr_2Ba_4Cu_7O_<15-δ> prepared by ambient pressure synthesis using citrate pyrolysis method

柠檬酸热解法常压合成陶瓷Pr_2Ba_4Cu_7O_<15-δ>的超导及结构特性

• 发表时间: 2007
• 期刊: Physica C 463-465
• 作者: M. Hagiwara;T. Shima;S. Tanaka;K. Nishio;T. Isshiki;T. Saito;K. Koyama
• 通讯作者: K. Koyama