トルクおよび交流磁気暖和法による層状高温超伝導体中の磁束の電磁力学的研究

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一連の銅酸化物高温超伝導は、その発現の舞台がCuO_2二次元シートにあり、それらが面に垂直に弱く結合したものであるという描像が良く成り立つ。この二次元層状効果は、磁束の異方的ピニンクセ、広範囲にいたる超伝導揺動といった特異な高温超伝導特性に重要な役割を果たす。本研究では、前年度に引き続き、これら二点に注目し最も異方性の強いと考えられているBi〓Sr〓CaCu〓O〓(今後Bi2212)をとりあげ前者においては磁気トルク法により後者においては弾性ねじり振動の減衰特性測定により磁束系の静的動的研究を行ってきた。本年度は[1]Bi2212単結晶の磁気トルクにおける沃素、亜鉛フタロシアニンのインターカレーション効果、[2]磁場中Bi2212単結晶のねじり振動減衰係数の測定を行った。以下の結果概要を述べる:[1]沃素 インターカレーションによるトルク不可逆曲線は高温側にシフト、intrinsic pinningによる第一ピーク発生温度は低温側にシフトする。これは沃素インターカレーションによって層間結合が強まり三次元的となったものと推定される。これに反し、亜鉛フタロシアニンによって層間結合が弱まり、また、超伝導性も弱められることが判明した。[2]Bi2212単結晶のねじり振動の実験では、超伝導状態磁場印可によって振動のエネルギーはvortex系に散逸され振動振幅の大きな減衰が観測された。例えば、磁場H=1kOeをC-軸方向に印可した場合、減衰係数etaは温度下降にともなって30k以下で増加を始め22k近傍でピークを示し、その後、若干の温度依存性を示す。H=250 Oeでは20k近傍に幅広いピークを待つ。これらetaの温度依存性は磁束系のエネルギー散逸の温度依存性を表わすもので、今後、etaの詳細な磁場・温度依存性を求めることによって磁束系の相図が明らかにされるものと思われる。