权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

高温超伝導体の構造・組成の精密制御とその混合状態

高温超导体结构成分及其混合状态的精确控制

基本信息

批准号：
10142205
负责人：
田中功
金额：
$ 1.28万
依托单位：
University of Yamanashi
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10142205/
关键词：
高温超伝導体双晶結晶育成元素置換正方晶安定化

项目摘要

銅酸化物高温超伝導体単結晶を高速電子デバイスなどボルテックス・エレクトロニクス分野へ応用するうえで、La214系銅酸化物や123系銅酸化物の結晶および薄膜において正方晶系-斜方晶系強弾性相転移による双晶の発生が問題となっており、結晶中へのクラックの発生や薄膜のミスオリエンテーションをもたらしている。本研究では、銅酸化物高温超伝導体単結晶中に発生する双晶を抑制するため、元素置換により高温正方晶相に安定化させることで単分域化を行った。NdBa_2Cu_3O_7中のBaの一部をSrで置換すると、正方晶系-斜方晶系相転移温度が低下し、30at%Sr以上の置換により液体窒素温度まで正方晶系に安定化されることを明らかにした。その結果をもとに、TSFZ法によりSr添加NdBa_2Cu_3O_7(NdBa_<2-x>Sr_xCu_3O_7;x=0.30)結晶を育成し2x2x1mm^3程度の大きさの結晶が得られた。無添加とSr添加NdBa_2Cu_3O_7育成結晶は低酸素分圧中で育成したために正方晶系であり両者とも双晶は観察されなかったが、酸素中で400℃,48時間アニールしたところ、無添加NdBa_2Cu_3O_7結晶では双晶が観察されたがSr添加NdBa_2Cu_3O_7結晶では双晶は現れないことが確認された。また、EPMAによる定量分析の結果、無添加およびSr添加NdBa_2Cu_3O_7結晶の組成は、それぞれNd_<1.10>Ba_<1.90>Cu_3O_7,Nd_<1.18>Ba_<1.54>Sr_<0.29>Cu_3O_7と決定され、両結晶ともNdの一部がBaサイトに置換していることがわかった。無添加とSr添加NdBa_2Cu_3O_7育成結晶はともに超伝導性を示さなかったので、酸素中で400℃,48時間アニールすることによりそれぞれTc_<onset>=92Kと84Kで超伝導性を示し、Sr添加結晶の方が8K低かった。Nd_<1+y>Ba_<2-y>Cu_3O_7焼結体において過剰Nd濃度yの増加とともにT_cが急激に減少するのに比べて、両結晶とも10〜20%のNdがBaサイトに置換しているにもかかわらずT_cの減少が小さいことがわかった。

Cuprate High Temperature Superconductor Single Crystallization High Speed Electron Transfer, La214 Series Cuprate and 123 Series Cuprate Crystallization and Thin Film Crystallization and Twin-Crystal Formation Problems in Tetragonal to Orthorhombic Strong Phase Shift In this study, the formation of twin crystals in high temperature superconducting conductors was suppressed, and element replacement was carried out to stabilize the tetragonal phase. The phase transition temperature between tetragonal and orthorhombic systems is lower than that between tetragonal and orthorhombic systems, and the phase transition temperature between tetragonal and orthorhombic systems is lower than that between tetragonal and orthorhombic systems. The results show that Sr-doped NdBa_2Cu_3O_7(NdBa_ Sr_xCu_3O_7<2-x>;x=0.30) crystals are grown to the extent of 2x2x1mm^3 by TSFZ method. NdBa_2Cu_3O_7 crystals without Sr addition were grown at low pH, tetragonal system was observed at 400℃ for 48 hours, and NdBa_2Cu_3O_7 crystals without Sr addition were observed at low pH, tetragonal system was observed at 400℃ for 48 hours, and NdBa_2Cu_3O_7 crystals without Sr addition were observed at low pH. As a result of quantitative analysis by EPMA, NdBa_2Cu_3O_7 crystal composition without additive and Sr additive is determined by Nd_<1.10>Ba_<1.90>Cu_3O_7, Nd_<1.18>Ba_<1.54>Sr_<0.29>Cu_3O_7, and part of Nd crystal is substituted by Ba. NdBa_2Cu_3O_7 crystals without Sr addition show superconductivity at 400℃ for 48 h, while <onset>Sr-added crystals show superconductivity at 84K. Nd_<1+y>Ba_<2-y>Cu_3O_7 sintered body in the middle of the Nd concentration y increase, T_c decrease for rapid excitation, crystal ratio, 10 ~ 20% Nd and Ba content replacement, T_c decrease for small, medium and small.