レーザ溶融による高温超伝導体単結晶の育成

激光熔化生长高温超导单晶

• 批准号: 05650724
• 负责人: 林 成行
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05650724/
• 关键词: 酸化物高温超伝導体; 炭酸ガスレーザ; 単結晶育成; 磁場中結晶成長

高温超伝導酸化物は活性元素を含む包晶型物質で,その単結晶育成はfloating zone方式がよい.しかし,育成速度が遅いため長時間安定した浮遊帯の形式が要求されるが,この点が難しい.本研究では,CO_2レーザーを用いて超安定な浮遊帯を実現させ,この物質の結晶化を容易に行う.新しい装置の図を右に示す.(a):CO_2レーザー源,(b):永久磁石^*,(c):試料移動装置^*,(d):反射鏡,(e):レンズ系,(f):実体顕微鏡^*であり,簡単で使いやすい育成装置ができた.*印は,本科研費で購入した物品である.この装置で次の実験を行った.ErBa_2Cu_3O_xでは,融液が焼結原料棒に徐々に染み込み,zoneの幅が狭くなって長時間の育成に至らなかった.溶解・急冷原料棒の作成,レーザー焦点の絞りを強める,など工夫が必要である.Bi系(2212相)について,育成は原料棒〜3φ,出力17W,磁場3000Oe,回転速度〜300rpm,育成速度1〜3mm/hの条件下で行い,融液は磁場の下で円周方向にのみ高速で強制回転により,長時間きわめて安定していた.結晶は1mm/hで育成した時,成長方向に長く伸びた〜0.3mm幅の結晶粒の集合組織を示した.3mm/hにすると粒の幅が細かくなった.この結晶を700℃・100h空気中でannealすると,Tc〜85Kを示し,Low Tc相であることが判明した.今後,二・三の工夫を加え,単結晶育成とその評価を本格的に行う.

High temperature ultra-conductive acid compounds contain active elements and peritectic substances, which are crystallized in floating zone mode. The speed of breeding is very high, and the form of floating band is very stable for a long time. In this study, CO_2 was found to be an ultrastable floating zone and its crystallization was easy. The new device is shown on the right. (a):CO_2 source,(b): permanent magnet ^*,(c): sample moving device ^*,(d): mirror,(e): system,(f): solid micro-mirror ^*, simple to use in the breeding device.* Print, this scientific research fee. ErBa_2Cu_3O_x, melt, sinter raw material rod, dye,zone, width, long time, grow to the top. Dissolving and quenching raw material rod production, When the crystal is grown at 1mm/h, the growth direction is long and the grain size is small. 700℃·100h air temperature temperature in the anneal,Tc ~ 85K, low Tc phase, low Tc phase,Low Tc phase. In the future, the two and three times will be added, and the crystallization will be developed.