高臨界電流密度を持つBi系酸化物超伝導体の作製

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(1)昨年度に引き続き、高臨界電流密度を持つ高品質なBi系酸化物超伝導セラミックスの作製を行った。不純物の添加により超伝導特性が変化することに着目し、初期粉末に添加する鉛酸化物の種類の異なる試料を作製して、超伝導特性の変化を調べた。その結果、酸素とのモル比が初期粉末に利用するBi_2O_3と同じPb_2O_3を添加して作製した試料がBi_2Sr_2Ca_2Cu_3O_xの生成を促進し、超伝導転移温度の高い最も良好な試料の形成が可能となることが明らかになった。(2)試料の臨界電流密度(Jc)を正確に測定するため、コンピュータコントロールによる電流-電圧特性の測定システムの構築を行った。以前に構築した抵抗-温度特性測定システムと合わせて、このシステムを利用することにより作製した試料の超伝導特性の測定データを一元的に管理できるようになった。(3)試料の作製方法として部分溶融法を試みた。この方法を用いることにより、結晶の配向性の制御が可能となり、c軸配向した試料を形成することができた。しかし、本方法による試料のJcの大幅な向上は得られておらず、このことから今後、溶融温度など作製条件の最適化が必要であると思われる。(4)以上の研究結果から、Bi系酸化物超伝導セラミクスの超伝導特性、中でも臨界電流密度は試料の作製条件に大変敏感であることが明らかとなった。Bi系酸化物超伝導体の工学的な応用のためにはこれら超伝導化合物相の形成条件を最適化することが大切であるとの認識を深めた。