銅を含まない高温酸化物超伝導体の探索

寻找无铜高温氧化物超导体

基本信息

批准号：
03211221
负责人：
小林健吉郎
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Ehime University
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：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03211221/
关键词：
非銅系超伝導体 Mnの層状ペロブスカイト Nbの層状ペロブスカイト

项目摘要

銅以外の酸化物超伝導体としてMnとNbの層状ペロブスカイト物質に注目し,その超伝導性を検討した。これまで,MnO_2層を1層含むBiPbSrMnOxとMnO_22層を含むBi_2PbSr_2MnOxの合成を検討したところ,いづれも酸素分圧が低いアルゴン雰囲気中で,単相の合成に成功した。この物質は格子定数が,a=b=5.30A^^○,C=25.6A^^○(MnO_21層),としてa=b=5.30A^^○,C=30.2A^^○ MnO_22層と見積ることができました。MnO_2一層についてはTarascon等が詳しく研究を行こなっているが,MnO_22層については我々が始めて合成に成功した。しかしながら,この物質は電気伝導度の温度依存性から半導体的挙動を示し,帯磁率の温度依存性から50kで常磁性体から反強磁性体に転移しており,超伝導性を見い出すことはできませんでした。更にキヤリヤ-をド-プする必要があると考えられます。一方,Nb系の層状ペロブスカイト構造としてはKCa_2Nb_3O_<10>に注目した。この物質は白色で電気的に絶縁体である。そこでCaの一部をYに置換し電子ド-ピングを検討した。Yの添加量が0.4程度までは不純物相の生成は余り観測されなかったものの,Y>0.6以上では多量のYNbO_4の生成が認められた。一方,格子定数,特にC軸長はY〜0.4近傍までは急激に増加するものの,Y>0.6では極だった変化は起こりませんでした。Y【approximately equal】0.4での試料を水準還元処理すると、青色に変化し,粉体の拡散反射スペクトルから低波長(2400nm)に大きな吸収が観測されました。これは伝導電子の吸収によるものであり,実際ペレットは数100kr程度の電気抵抗を示しました。しかし,超伝導性を示すには余りにもキヤリヤ-の濃度が低く,更にYをド-プする工夫が必要と考えられた。以上、Cu以外の層状ペロブスカイト物質として、Mu,Mb系を検討したが,良好な超伝導性は見い出せませんでした。

我们专注于Mn和Nb的分层钙钛矿材料作为铜的氧化物超导体，并检查了它们的超导性。到目前为止，我们已经研究了包含一个MNO_2层和BI_2PBSR_2MNOX的BIPBSRMNOX的合成，其中包含一个MNO_22层，并在氧气部分压力的氩气气中成功合成了单个相。该材料的晶格常数为a = b = 5.30a ^^○，c = 25.6a ^^○（mno_21层），a = b = b = 5.30a ^^○，c = 30.2a ^^○，mno_22层。 Tarascon等。已经对MNO_2层进行了详细的研究，但是我们首次成功地合成了MNO_22层。然而，由于电导率的温度依赖性，该材料表现出半导体行为，并且磁敏感性的温度依赖性已从50K处的顺磁性转移到抗铁磁材料，因此无法找到超导能力。还认为载体需要掺杂。另一方面，我们专注于KCA_2NB_3O_ <10>作为NB系统的分层钙钛矿结构。该材料是白色和电绝缘子。因此，将CA的一部分替换为Y，并研究了电子掺杂。尽管直到y的添加量约为0.4，但在y> 0.6或更多时，杂质阶段没有明显的形成。另一方面，尽管晶格常数（尤其是C轴长度）从y急剧增加到0.4，但在y> 0.6时没有变化。当样品在y [大约等于] 0.4处还原时，它变成蓝色，并在低波长（2400 nm）中观察到粉末的弥漫性反射谱。这是由于导电电子的吸收，因此颗粒实际上表现出约100 kr的电阻。但是，为了表现出超导性，载体的浓度太低，人们认为有必要进一步设计Y。如上所述，MU和MB系统被研究为Cu以外的分层钙钛矿材料，但没有发现良好的超导性。