酸化物超伝導体薄膜構造のマイクロキャラクタリゼ-ション

氧化物超导薄膜结构的微观表征

• 批准号: 02227209
• 负责人: 弘津 禎彦
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02227209/
• 关键词: 酸化物超伝導体; YBCO膜; マイクロキャラクタリゼ-ション; 粒界構造; 2212相; 高分解能電顕; 構造劣化; 変調構造

本研究は主に、YBa_2Cu_3O_<7ーζ>(YBCO)の超伝導体酸化物薄膜を基板上に作製し、その微細構造と超伝導特性、ジョセフソン効果などとの関係を調べること、ならびに、Bi_2Sr_2CaCu_2O_8(2212相)の微細構造について調べることを目的としている。(1)MgO,SrTiO_3基板上のYBCO膜構造MgO(001)基板にYBCO膜をMOCVD法により成長させ、電顕による微細構造観察を行った。YBCO膜は多くの双晶を含む1μm前後の微細粒からなり、結晶粒同志は、多くの場合、[001]YBCO軸を共有した数度の回転(rotation)、[001]軸に直行する軸の周りの数度の傾斜(tilt)のmisorientationを有する。また。粒間に方位差のない場合や、45度のrotationがあるものも見いだされた。SrTiO_3基板の場合は、YBCO粒間にrotationは見られず、わずかなtiltのみが見られた。YBCOの小傾角粒界には転位列が見られ、いわゆる弱結合のジョセフソン接合部として作用する可能性がある。(2)YBCO膜の湿気による構造劣化YBCOは湿気により構造が劣化し、超伝導特性を失うことが知られている。イオン研磨によりYBCO膜を作成し、100%湿度中での構造変化を電顕観察した。55℃20分で原子の不規則配列化が始まり、Ba原子欠損、BaOーBaO層間のextraーatomlayerによる増加、BaOーBaO層間のCuO layer欠損による減少、BaOーBaO層間への重原子の侵入などが起こる。その後、ペロブスカイト的領域の生成や、CuO,Y(OH)_3,Ba(OH)_2の生成などが見られた。(3)Pb添加したBi_2Sr_2CaCu_2O_8の変調構造Pb添加したBi_2Sr_2CaCu_2O_8の変調構造のモ-ド、変調周期について、特に高分解能電顕法により調べ、変調構造の構造モデルの作成を行った。

In this study, YBa_2Cu_3O_<7 Zeta & gt; (YBCO) bulk acidified thin films were fabricated on the substrate, the microstructures were analyzed, and the results were analyzed. The results show that the performance of the film is different from that of the Bi_2Sr_2CaCu_2O_8 (phase 2212). The main results are as follows: (1) using YBCO film on MgO,SrTiO_3 substrate to fabricate MgO (001) substrate, YBCO film on YBCO substrate, MOCVD method for growth, and electronic micro-fabrication to observe the performance. The double crystal of YBCO film contains 1 μ m micro-grain temperature, grain size comrade, multi-crystal combination, [001] YBCO temperature, several degrees of return (rotation), [001], straight-line temperature, cycle angle, tilt, and misorientation. ,. The azimuth difference between the grains is close, and the rotation temperature is 45 degrees. SrTiO_3 substrate bonding, YBCO inter-particle rotation testing, tilt testing and testing. The position of YBCO in the corner grain boundary is very high, and the possibility of the joint is very important. (2) the YBCO film is made to deteriorate, the YBCO film is wet, and the properties of the film are misguided. After grinding, the YBCO film is made, and in 100% humidity, it is used to make chemical and electronic inspection equipment. 55 ℃ 20-minute atomic non-rule configuration start, Ba atom deficiency, BaO BaO inter-extra atomlayer overload, BaO BaO inter-CuO layer overload, BaO BaO inter-BaO heavy atom intrusion start-up. After that, the fields of CuO,Y (OH) _ 3 and Ba (OH) _ 2 are generated. (3) Pb add "Bi _ 2Sr_2CaCu_2O_8" to make Pb, add "Bi _ 2Sr_2CaCu_2O_8", "cycle", "cycle", "high decomposition energy", "make", "make" and "make a row".

项目成果

S.Nagakura,Y.Hirotsu,J.Sasaki,K.Miyagawa,Y.Nakamura,M.E.Brito: "Degradation of the HighーTc Superconductor YBa_2Cu_3O_<7ー> Studied by High.Resolution Electron Microscopy" Proceedings of International Symposium on New Directions and Future Aspects on HVEM(O

S. Nagakura、Y. Hirotsu、J. Sasaki、K. Miyakawa、Y. Nakamura、M.E. Brito：“通过高分辨率电子显微镜研究高温超导体 YBa_2Cu_3O_<7-> 的退化”新材料国际研讨会论文集HVEM(O) 的方向和未来方面

H.Suzuki,H.Kurosawa,K.Miyagawa,Y.Hirotsu,M.Era,T.Yamashita,H.Yamane,T.Hirai: "Josephson Effect and SmallーAngle Grain Boundary in YBCO Thin Film Bridge" Proceedings of Applied Superconductivity Conf.(Snowmass,U.S.A.,1990).

H.Suzuki、H.Kurosawa、K.Miyakawa、Y.Hirotsu、M.Era、T.Yamashita、H.Yamane、T.Hirai：“YBCO 薄膜桥中的约瑟夫森效应和小角度晶界”应用材料学报超导会议（斯诺马斯，美国，1990）。

H.Suzuki,H.Kurosawa,K.Miyagawa,Y.Hirotsu,M.Era,T.Yamashita,H.Yamane,T.Hirai: "Thin Film Structure of YBa_2Cu_3O_7ーζ on(001) MgO Substrate Studied by TEM" Japanese Journal of Applied Physics. 29. L1648-L1651 (1990)

H.Suzuki,H.Kurosawa,K.Miyakawa,Y.Hirotsu,M.Era,T.Yamashita,H.Yamane,T.Hirai：“通过 TEM 研究 (001) MgO 基板上 YBa_2Cu_3O_7ーze 的薄膜结构”日本应用物理学杂志。29.L1648-L1651（1990）

Y.Hirotsu,Y.Ikeda,Y.Ichinose,S.Nagakura,T.Komatsu,M.Matsushita: "Modulated Structure of the HighーTc Superconductor Bi_<2ーx>Pb_xSr_2CaCu_2O_<8+y>" Journal of Electron Microscopy. 40.

Y. Hirotsu、Y. Ikeda、Y. Ichinose、S. Nagakura、T. Komatsu、M. Matsushita：“高温超导体 Bi_<2-x>Pb_xSr_2CaCu_2O_<8+y> 的调制结构”电子显微镜杂志.40。